WO2002053020A2 - Device and method for imaging, stimulation, measurement and therapy, in particular for the eye - Google Patents

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WO2002053020A2
WO2002053020A2 PCT/DE2002/000015 DE0200015W WO02053020A2 WO 2002053020 A2 WO2002053020 A2 WO 2002053020A2 DE 0200015 W DE0200015 W DE 0200015W WO 02053020 A2 WO02053020 A2 WO 02053020A2
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    • A61B3/15Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing
    • A61B3/152Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing for aligning

Definitions

  • Device and method for imaging, stimulation, measurement and therapy, in particular on the eye are provided.
  • the invention relates to devices and methods for examining and treating the eye for ophthalmology and for optometry and can furthermore be used in medicine for examining and treating tissue and for imaging, measuring, testing and material-processing devices in industry.
  • Various systems are currently being used for imaging (e.g. retinal cameras with photographic and electronic image acquisition, laser scanners, photo-slit lights), for testing purposes (e.g. perimetry systems, electro-physiological systems, microperimetry, visual inspection systems, etc. phoropters), for measurement, (e.g. HRT, Flowmeter, GDX, refractometer, RVA) and for eye therapy (laser coagulators, PDT systems etc.).
  • system parameters of the device should be optimally adjustable to the individual peculiarities of the eye to be examined and / or treated. It is also an object of the invention to provide a device whose system parameters and their mode of operation can be set and changed in a differentiated manner in terms of time and space so that different examinations and treatments can be carried out simultaneously.
  • the object of the invention is essentially achieved for a device according to the preambles of claims 1 to 5 in that elements can be controlled independently of one another in excellent levels in the optical arrangement of the device
  • Beam manipulation units - EMS are arranged, each via a Interface are connected to an information technology system ITS, which controls the individual elements of the EMS in order to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated in terms of time and location using program technology.
  • ITS information technology system
  • the object of the invention is already achieved in that the elementary beams are formed by the temporal and local control of the elements.
  • Different function-determining properties can be assigned to the elementary beam bundles simultaneously or in succession, so that the elementary beam bundles can be assigned individually or in groups to a multiplicity of different beam paths that can be generated by programming with different functions for different imaging, measuring, testing, stimulating or therapeutic methods, implemented simultaneously and / or in succession.
  • the overall properties of a device according to the invention, operated according to the invention, are essentially formed by the generated elementary beams, the properties of which individually with regard to possible parameters of the light (such as aperture geometry, field geometry, wavelength, intensity, polarization direction and degree) of their position of the penetration points through the excellent planes of the optical arrangement of the device, and in their temporal sequence to each other (sequentially or in parallel) are programmable.
  • parameters of the light such as aperture geometry, field geometry, wavelength, intensity, polarization direction and degree
  • a multiplicity of functions of different conventional ophthalmic device systems can be implemented by programming, ie examinations which can be carried out conventionally with different systems can be realized simultaneously or immediately in succession with the patient being positioned once in front of the device.
  • any beam paths can be generated, whereby the device with high functional adaptivity to the most varied examination and treatment goals and with high individual adaptivity to the object to be examined, in particular the patient's eye and the needs of the examiner.
  • function tests and different examinations can be carried out in parallel, thereby eliminating examination errors caused by temporal differences between the examinations (changed boundary conditions between two examinations).
  • a significant sales advantage results from the fact that only one device is physically sold and the desired applications can be activated or blocked on site by the software in any time interval and combination.
  • Another advantage is the possible cost reduction, since a universal system is manufactured.
  • the invention also enables the development of new applications with a basic system (device), the retrofitting or extension or restriction of the range of functions on site at the customer not being carried out by changing the hardware, but only by means of other software and, in the case of an existing basic system, the range of functions being sold who used to Hardware sales was connected, is now only possible via software over the Internet for a limited time for individual examinations and functions or for an unlimited period of time very inexpensively.
  • the invention represents a transition from the manufacture of many device systems to the manufacture of only one device system, the application properties of which are no longer defined in terms of production technology but only in terms of program technology.
  • FIG. 2 optical arrangement for a second embodiment of a
  • FIG. 3 optical arrangement for a third embodiment of a
  • FIG. 4 optical arrangement for a fourth embodiment of a
  • FIG. 5 optical arrangement for a fifth embodiment of a
  • FIG. 6 optical arrangement for a sixth embodiment of a
  • Fig. 7 optical arrangement for a seventh embodiment of a
  • FIG. 8a optical arrangement for an eighth embodiment of a
  • FIG. 8b optical arrangement for a ninth embodiment of a
  • FIG. 10 Schematic representation of an examination sequence.
  • Fig. 11 Beams when operating a device as adaptive
  • Retinal camera Fig. 12 beams when operating a device as an adaptive
  • Retina camera for stereo documentation of the retina Fig. 13 Beams when operating a device as
  • Fig. 15 beams when operating a device as
  • Light scanner Fig. 16a beam during operation of a device for
  • Functional imaging of the retina Fig. 16b further beams when operating a device for
  • the optical arrangement should correspond to a simple receiving system 1, as shown in FIG. 1a.
  • the object plane 3.1 is imaged in the image plane 3.2 by an optical unit 7.4.
  • the pupil level of the receiving system 5.3 is understood to mean the level in which the opening diaphragm of the receiving system 1 or its image is created.
  • one beam manipulation unit EMS 14 which can be controlled independently of one another is arranged in a pupil plane 5.3 and in the image plane 3.2.
  • the EMS 14 in the pupil plane 5.3 is designed as an EMS in transmission 14.1
  • the EMS 14 in the image plane 3.2 is designed as an EMS as a receiver 14.4.
  • Both EMS 14 are connected to an information technology system ITS 17 via interfaces 16.
  • EMS 14 is to be understood in the following as general beam manipulation units with at least one optically accessible surface which consists of individual elements which can be controlled independently of one another and which can change the incident radiation in a controllable manner or convert them into electronic signals. Beam manipulation in this sense also means converting electromagnetic radiation into electronic signals.
  • An EMS 14 consists of at least one component, which has such individually controllable elements in a surface that can be arranged in an optically accessible manner in a beam path. Such components can be micromirror arrays, LCD displays and microdisplays in transmission or reflection, as well as color displays or CMOS chips as image sensors, which in special cases can be used directly as EMS 14 or are effective in an arrangement as EMS 14.
  • an LCD chip in transmission with one arranged in front of the chip in the direction of light Polarizer generate an EMS 14, the transmission of which can be controlled within the optically effective area for each individual element.
  • EMS 14 the transmission of which can be controlled within the optically effective area for each individual element.
  • Micromirror arrays or so-called DLP or DMD components can optionally be used directly as EMS in reflection 14.2.
  • CMOS image sensors with individually controllable and readable pixels can also be used directly as EMS as receivers 14.4, the pixels also being referred to below as elements.
  • Components that are constructed as an array with emitting elements are also emitted as EMS
  • EMS 14 can be used according to the invention. How an EMS 14 is generated and which components are used to generate it is irrelevant to the invention and also to all other exemplary embodiments, provided that it has an optically accessible and optically or optoelectronically active surface with individually controllable elements that control the radiation manipulate or convert into electronic signals.
  • the EMS 14 consists of a single element.
  • the ITS 17 is shown schematically in FIG. 1b. It consists of control units 17.1, which interface 16 with the controllable units of the optical arrangement, in this case the EMS 14.1 and the EMS
  • a central unit 17.5 is connected to the data, signal and / or image storage units 17.2, the signal and / or
  • control units 17.1 control the controllable units of the optical arrangement, in this case the EMS 14.1 and 14.4, and the data, signals or images taken over by these units to the Given information technology units of the ITS, the other ITS units are used to implement the method according to the invention provided with the device and described later.
  • FIG. 1c shows possible beams in the optical arrangement of FIG. 1a, which can be obtained solely by programming the EMS 14.1 and 14.4. can be generated.
  • the main plane of the optics unit 7.4 was placed in the pupil plane 5.3.
  • the control unit 17.1 which controls the elements of the EMS in transmission 14.1 can change the transmission of the individual elements independently of one another.
  • the effect of an EMS 14 in the pupil is no longer comparable to that of a conventional aperture diaphragm, but opens up a completely new area of application that cannot be realized with the state of the art.
  • the EMS in Transmission 14.1 can only determine the transmission and the aperture of an individual,
  • any surface elements conjugated to the object plane 3.1, the information of which is selectively passed on to the ITS 17, can be programmed in the image plane 3.2, without having to read the whole picture.
  • Each element can also be set differently in its sensitivity.
  • any elementary ray bundle can now be generated according to the invention within the scope of the optically or optoelectronically active number of elements.
  • the elementary ray bundle is to be understood as the ray bundle between the object point or a conjugate image point and the opening point in the associated pupil.
  • the ideal surface is the respective surface of the element or its conjugate image surface. If you control only one element of EMS 14.1 and read only one element of EMS 14.4. such an elementary beam is obtained.
  • Such an elementary ray bundle a is shown in the object and image space in FIG. 1c.
  • the position of the surface elements A and D determines the direction of the elementary beam. If you control several contiguous elements of the EMS 14.1 or 14.4 at the same time, the beams b, c and d are created, which are composed of several elementary beams.
  • the properties of these bundles are different. They differ not only in their direction, but also in their aperture and in their object-side or image-side surfaces.
  • the value with which an elementary ray beam enters the brightness of the pixel can be controlled via the transmission of the elements of the EMS 14.1.
  • the EMS 14.4 can be used to control the sensitivity of each pixel with which it is used in the subsequent signal or image analysis.
  • frequency modulation of the individual elements of the pupil can be used to assign individual elementary beams by means of the same frequencies to different beam paths that are signal-analytically derived from the electronic signal or Image sequences can be separated again on the basis of the frequencies, apart from the possibilities of geometrically separating different beam paths by means of coherent elementary beam structures. If different functions are assigned to certain beam paths, the simple optical arrangement according to FIG. 1a can not only generate different imaging, measuring or testing device systems in terms of program technology, but also implement and execute them simultaneously or in a very rapid sequence.
  • the solution according to the invention enables adaptive imaging, measurement and testing in the field of medicine and industry.
  • Imaging, measurement or testing through heavily soiling, reflecting or scattering windows or? Sentence? Layers or objects can be realized by means of the solution according to the invention by placing the window on the object level in a conjugate level on the EMS 14.1.
  • the optimal beam geometry can be set using a program algorithm. Changes in transmission in the object space (e.g. examinations in flowing or flowing liquids) or changes in brightness due to varying lighting conditions or changes to the objects can be determined and switched off as sources of error by changing the properties of the bundle accordingly.
  • the optical arrangement of a device according to the invention should correspond to that of a simple irradiation system 2, shown in FIG. 2.
  • a simple irradiation system 2 shown in FIG. 2.
  • an irradiation source 9 and an optics unit 8.3 the plane 4.2 is illuminated, in which an EMS in transmission 14.1 is arranged.
  • An optics unit 8.2, together with an optics unit 8.4, images the plane 4.2 in the irradiated plane 4.1 and at the same time generates the pupil plane 6.3, in which a further EMS is arranged in transmission 14.1.
  • the EMS 14 are connected via interfaces 16 to the ITS 17 already described.
  • Both EMS 14.1 are constructed in such a way that their transmission can be controlled independently of one another in gray levels.
  • the irradiated area 4.1 is decisive.
  • the aperture of the light bundle which is decisive for the points of this surface is determined by the plane 6.3, which is referred to as the pupil.
  • all planes are referred to as pupil planes 5.1 to 5.n and 6.1 to 6.n, which are conjugated to the plane in which the aperture of the beam which defines a point of the irradiated plane 4.1 is defined ,
  • the considerations regarding the effect according to the invention are analogous to the first exemplary embodiment.
  • the effect of EMS 14.1 in level 4.2 is sufficiently known from the prior art as an insert for projectors or from patent DE 198 12 050 A1.
  • the control of this EMS 14.1 creates structured lighting in the irradiated area, which can be varied depending on the location and the time.
  • the combination with the EMS 14.1 in the pupil plane 6.3 creates a device system with completely different properties.
  • elementary radiation beams are now formed on the radiation side and, as already described, properties and, in the further step, functional beam paths are also assigned to them.
  • the transmission of each elementary ray bundle can be additionally and independently of the brightness control of the pixels by the transmission control of each element in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1. control using EMS 14.1.
  • masks can be generated which independently of each other evaluate, correct or offset the image structure and the pupil structure (the path of the irradiating elementary bundle).
  • this exemplary embodiment Due to the variable program design of different beam paths simultaneously or in succession and the possibility of receiving different beam paths e.g. To make them separable geometrically or in terms of frequency, this exemplary embodiment also has wide application possibilities in medicine and industry.
  • the irradiated plane 4.1 of the irradiation system 2 should preferably be the same as the object plane 3.1 of the receiving system 1.
  • the irradiation system 2 should be arranged in transmitted light to the receiving system 1, arrangements with any angle between the irradiation and receiving systems 1 and 2 being equally advantageous and being easy to implement using appropriate mechanical devices.
  • the EMS 14 are in turn all connected to the ITS 17 via interfaces 16.
  • EMS 14 are preferably arranged.
  • 2 EMS in the overall system, e.g. With 2 EMS in the radiation system 2 or 2 EMS in the reception system 1, essential parts of the described effects according to the invention can already be achieved.
  • additional EMS 14 only increases the scope for differently realizable, imaging, measuring, testing, processing or therapeutic device systems.
  • the interaction of different EMS 14 and extended beam paths is also described in detail with the aid of the following exemplary embodiments for ophthalmic device systems and is analogously applicable to fields of application in medicine outside of ophthalmology and in industry.
  • a fourth exemplary embodiment is shown schematically in FIG. 4.
  • the radiation system 2 is compared to that in the second embodiment described system supplemented by a beam splitter 12, which merges the receiving system 1 with the radiation system 2.
  • An additional controllable beam manipulator SM 15 is preferably arranged in the immediate vicinity of the pupil plane 6.3.
  • the pupil plane 6.3 is imaged in the pupil plane 6.2.
  • the receiving system 1 is arranged similar to the first embodiment.
  • the optics unit 7.4 together with the optics unit 7.2, maps the object plane 3.1 into the image plane 3.2, in which the EMS already described is located as the receiver 14.4 as the image sensor.
  • the EMS in transmission 14.1 in the pupil plane 5.3 is imaged by the optics unit 7.4 in the pupil plane 5.2.
  • Another SM 15 is arranged in the immediate vicinity of the pupil plane 5.3. Both systems are brought together and designed in such a way that the pupil planes of both systems are preferably conjugated to one another and the plane of the irradiated surface 4.1 and the object plane 3.1 fall into a common plane by means of adjustment of controllable optical units 8.4 or 7.4. All controllable units, including the EMS 14, are connected via the interfaces 16 to the ITS 17 already described. The interfaces 16 are shown in FIG. 4 by dashed lines.
  • the SM 15 are designed as filter wheels, which have filters for color tests or fluorescence tests.
  • This exemplary embodiment should preferably be used for examining tissue or material in incident light.
  • Application examples are devices for imaging, measurement, testing and treatment on and in living and dead tissues, in particular the skin and for body cavities. It differs in principle from the ophthalmological exemplary embodiments presented below only in that the irradiated surface and the object surface are finite. All previous or later descriptions and possible modifications also apply to this device, including the effects and effects according to the invention. Compared to conventional devices of this type, the advantage is in high-contrast images of the objects, in the multi-functionality, simultaneity of different examinations and in the implementation of adaptivity similar to the examination devices for the eye 10.
  • the variety of applications and advantages according to the invention and advantageous configurations are the same or analogous to the following embodiments.
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment, an ophthalmological examination device preferably for objects on the back of the eye on the basis of indirect ophthalmoscopy or retinal camera technology.
  • the optical arrangement of this exemplary embodiment consists of an irradiation system 2 and a receiving system 1, the irradiation system 2 irradiating an irradiated plane 4.1 in the eye 10 and the receiving system 1 imaging an object plane 3.1 in the eye 10 in an image plane 3.2. These levels coincide for standard applications, but do not have to.
  • the radiation and reception systems 1 and 2 run together through the eye 10, through the eye pupil via the ophthalmoscope lens 11, form the intermediate images 3.3 and 4.3, which are conjugate to the levels 3.1 and 4.1 and are separated from one another by an EMS 14 ,
  • an EMS in reflection 14.2 based on a mirror array with at least 2, but preferably 3, defined deflection angles is used for beam separation.
  • the irradiation system 2 consists of an irradiation source 9, which irradiates a plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1 via an optics unit 8.3, an SM 15, an optics unit 8.1, which the plane 4.2 together with the ophthalmoscope lens 11 and the imaging layers of the eye 10 in depicts the irradiated plane 4.1 via reflecting elements of the EMS in reflection 14.2.
  • the receiving system 1 forms the object plane 3.1 in the eye 10 via the imaging layers of the eye 10, via the ophthalmoscope lens 11, via reflecting elements of the EMS in reflection 14.2, via the optics unit 7.1, via an SM 15 into the receiver plane 3.2, in which the image-receiving surface of a CCD receiver 13.1 is arranged.
  • the EMS in reflection 14.2 and all other controllable units of the device system 7.1, 8.1, 13.1 and 15 are connected to an ITS 17 via interfaces 16.
  • the ITS 17 corresponds to the embodiment already described, the units for result documentation 17.8 being designed as units for the patient-related database and for patient data and image management.
  • the units for dialogue operation and for the presentation of results 17.6 have been expanded to include units for exchanging information with networks, in particular with the WWW.
  • the schematically represented optical units 7.1 and 8.1 are used to focus the irradiated plane 4.1 and the object plane 3.1 into the desired plane in the eye 10 and to correct the ametropia without changing the position of the pupil planes.
  • the SM 15 are available as controllable filter wheels for staining, autofluorescence and examinations with fluorescence indicators and? Set? educated.
  • the independently controllable elements of the EMS 14 form elementary bundles between each point of the levels 4.1 and 3.1 and each element of the mirror array of the EMS 14.
  • these elementary beams are assigned or reflected to the radiation or reception system 2 and 1 by controlling the mirror elements of the EMS in reflection 14.2. The reflection is done to create a radiation-free room.
  • the number or area of the elements assigned to a system determines the effective aperture and thus essential properties for imaging, measurement, testing, stimulation or treatment in the eye 10.
  • the position, geometric shape and area of the mirror elements connected to a system in the The pupil level is determined, among other things, by the intensity, wave-optical, spherical and chromatic aberrations, astigmatism, the geometric resolution, the photometric resolution and detection limit as well as the proportion of disruptive reflected or scattered light.
  • an optimal compromise can be found between these properties and the device-technical solution and its system parameters can be individually adapted to the examination and the circumstances of the individual eye 10 to adjust.
  • These properties of the invention are to be called functional adaptivity and individual adaptivity.
  • optimization programs are carried out in a procedural manner, which determine the optimal settings taking into account the examination objectives and patient peculiarities.
  • the possible elementary beams by EMS 14 control each have properties such as assignment to the radiation or reception system 2 and 1 or mirroring, course of the elementary beams through the eye media, volume of the radiation-free space, position of the pupil surface in the iris and by controlling the other controllable units, the spectra for color or fluorescence examinations and the position of planes 3.1 and 4.1 in eye 10 are assigned in the program. This results in the functional beam paths of the radiation and imaging system for lighting and imaging in the device system and in the eye 10.
  • the exemplary embodiment is modified by designing the EMS 14 as an EMS in transmission 14.1 and arranging it in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1 in the radiation system 2, or the EMS 14 as an EMS as a receiver 14.4 and instead of the CCD -Receiver 13.1 is arranged.
  • an EMS in transmission 14.1 in level 4.2 by independently controlling different transmission values of the elements of the EMS 14 in accordance with the method according to the invention, different beam paths with completely different functions can be generated which far exceed the areas of application of a retinal camera, as will be the case later in an exemplary embodiment inventive method is still shown.
  • the elementary beams which in this case are formed between the mechanical openings of the diaphragms in the pupil planes and the elements of the EMS 14 or their images, are in turn assigned to this
  • properties such as position, color, modulation frequency or time behavior and transmission values and can generate several beam paths simultaneously or in very rapid succession using the same properties, in particular as already described, by means of time assignments or frequency properties.
  • Fig. 6 shows a sixth embodiment, also an ophthalmic device, preferably for the fundus.
  • the optical arrangement shown here differs from the previous exemplary embodiment in that further EMS 14 are provided.
  • the optical unit 8.1 was replaced by the units 8.2 and 8.4, which above all produce a further pupil plane 6.3, conjugated to the pupil plane 6.2, in which a further EMS in transmission 14.1 is arranged.
  • a third EMS 14 is carried out in transmission and arranged in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1.
  • the CCD receiver 13.1 is replaced by an EMS as the receiver 14.4 and the optics unit 7.1 is replaced by 2 optics units 7.2 and 7.4, which creates an additional pupil plane 5.3 conjugated to 5.2.
  • a further EMS in transmission 14.1 is arranged in this pupil plane 5.3.
  • All other EMS 14, like the controllable optical units 7.4 and 8.4, are connected to the ITS 17 already described via the interfaces 16.
  • the controllable optical units 7.4 and 8.4 can implement the focusing in the desired position in the eye 10 for the object plane and the irradiated plane in connection with the ametropia compensation.
  • these units are said to
  • the imaging scale can preferably be adjusted continuously.
  • These setting functions leave the position of the pupil plane 5.2 or 6.2 unchanged.
  • the additional EMS 14 significantly expand the inventive advantages.
  • any elementary bundles of rays that are independent of one another can now be generated both in the receiving system and in the radiation system, as already described in the third exemplary embodiment. These are generated by the control of the elements of the EMS 14 and are formed in each case between the elements of the image planes and the associated pupil planes, provided that these elements allow rays which have an effect on reception or radiation.
  • any elementary rays can be assigned to the reception or observation system 1 with the beam splitter 12 as EMS 14. Because the EMS in transmission 14.1 of the pupil planes are conjugated to the EMS in reflection 14.2, the EMS in reflection 14.2 does not need 3 deflection angles to reflect rays. This function can be realized by controlling the EMS 14 in the pupil levels 6.3 or 5.3, in that these EMS in Transmissin 14.1 limit the radiation beams and can thus generate any radiation-free space between the reception and radiation-side beams to remove reflected and scattered light.
  • the EMS 14 in the pupil plane 6.3 can be used to eliminate disturbing beams by switching the transmission of the corresponding elements to zero.
  • contrast enhancement in the irradiated plane 4.1 and in the receiver plane is achieved, for example, by multiplying the transmission values on the elementary beams, and also computing operations, for example to correct illumination conditions or large reflection or. Remission differences in the object level area (example: Foveola and Tendon duck head) in addition to generating different beam paths.
  • a further advantage according to the invention for the EMS in reflection 14.2 as a beam splitter between the radiation and reception system 2 and 1 is obtained if the mirror tilt can be gently controlled in addition to the defined angular position, since in this case it is also possible to achieve wavefront corrections to increase the imaging resolution ,
  • FIG. 7 shows a seventh exemplary embodiment, which differs from the sixth exemplary embodiment only in the separation of irradiation and reception systems 2 and 1.
  • the interfaces 16, which connect the controllable units of radiation and reception system 2 and 1 to the ITS 17, are identified in FIG. 7 as dashed lines.
  • the solution proposed in this example can be used to cover the pupil using a partially transparent beam splitter 12 Pupil openings of both systems can be realized.
  • This can be particularly advantageous if the freedom from reflections cannot be achieved by geometrical beam splitting but, for example, by spectral beam splitting. This is the case, for example, with fluorescence tests. While the excitation wavelength is set in the irradiation system 2 using SM 15, the excitation wavelength is blocked in reception system 1 using SM 15 and only the fluorescence wavelength is permitted.
  • geometric beam splitting can also be achieved using EMS 14 of the pupil planes.
  • the conventional perforated mirror can also be used as a beam splitter 12 for separating the reception and radiation systems 1 and 2.
  • the possible usable areas of the pupil plane for the formation of elementary beam bundles in both systems would be restricted by the conventional perforated mirror, but remained freely programmable in the pupil areas predefined for the radiation or reception system 2 and 1.
  • the use of a perforated mirror would therefore limit the possible freely programmable properties.
  • the exemplary embodiments 1 to 7 described can be modified further in order to increase the degrees of freedom for the functionality of the programmable elementary beam bundles or beam paths.
  • 8a shows an advantageous eighth exemplary embodiment for an irradiation system 2 with 2 parallel, almost identical subsystems 2.1 and 2.2. and a further subsystem 2.3.
  • the third subsystem is intended to implement a parallel infrared illumination of the irradiated plane 4.1, which is required by a receiving subsystem described later for taking infrared images.
  • an infrared source 9.1 is fed via optical units 8.3 and 8.2 via a deflecting mirror 8.7 to a spectral divider which emits the infrared radiation into the common radiation beam path 2? einaptt.
  • This partial beam path can be spectrally tuned with the SM 15.
  • the infrared image acquisition is preferably implemented on the radiation and reception side via a separate subsystem, since the acquisition of infrared images and their evaluation by a follow-up program represent a possible solution for the detection and correction of eye movements, which is useful in most examinations.
  • the radiation system 2 from sections 2 and 2.1 or 2 and 2.2 corresponds functionally to the radiation system 2 from FIGS. 6 and 7 and need not be described again.
  • the section of the radiation system 2 from FIG. 6 or FIG. 7 from the radiation source 9 up to and including the SM 15 was built up a second time and parallel to one another as subsystem 2.1 and 2.2. integrated into the radiation system 2.
  • the radiation source 9 is used by both subsystems.
  • the deflecting mirrors 8.7 are used for deflecting and bringing together the subsystems 2.1 and 2.2. takes place through the partially transparent mirror 8.8.
  • the effect of a subsystem with an EMS in transmission 14.1 in the plane 4.1 irradiated and an EMS in transmission 14.1 in a pupil plane has already been sufficiently described.
  • the arrangement of two parallel subsystems of this type allows the radiation-side elementary beams, which are freely programmable in each subsystem independently of one another, to be provided with another independent property, for example a different spectral characteristic, and to be superimposed on one another.
  • the spectral characteristic can be implemented by the EMS 14, as already described, as a design of a controllable filter wheel, but also as a controllable spectrally tunable filter.
  • the result is an increase in the degrees of freedom for the programmable properties and functionality of the solutions according to the invention.
  • a ninth embodiment is shown in Fig. 8b.
  • a spectral divider 8.9 is introduced into the receiving system 1, which directs the infrared radiation into a subsystem 1.3 on the receiving side.
  • the optical unit 7.5 maps the object planes 3.1 to an infrared image receiver 13.2.
  • a tenth exemplary embodiment shown with FIG. 8c is a further solution according to the invention for the advantageous generation of subsystems using the example of the receiving system 1.
  • the EMS 14 of the pupil level of the receiving system 1 of the exemplary embodiments 6 and 7 is not an EMS in transmission 14.1, but rather an EMS In reflection 14.2, for example based on a mirror array with at least 2 defined deflection angles
  • the receiving system 1 can be divided into two subsystems 1.1 and 1.2.
  • a second EMS as the receiver 14.4 should preferably be arranged in the image plane 3.2 of the second subsystem 14.2 conjugated to the object plane 3.1.
  • the subsystem 1.2 is constructed analogously to the subsystem 1.1.
  • the device and effect of the irradiation system 2 along the subsystem 1.1 has already been described with the sixth or seventh exemplary embodiment and also applies analogously to the subsystem 1.2.
  • the advantageous effect of this arrangement now consists, for example, in that reflection 14.2 in is controlled solely by programming the EMS
  • the pupil level decides whether the EMS 14.4 delivers, for example, stereo images or, for example, spectrally different images from the same viewing angle. If one controls the elements of the EMS in reflection 14.2 in such a way that the pupil is geometrically divided, ie half of the neighboring elementary beam bundles are assigned to subsystem 1.1 as a bundle belonging together, while the other half is assigned to subsystem 1.2, stereo images are obtained.
  • FIG. 9a An eleventh embodiment is explained with reference to FIG. 9a.
  • the eighth exemplary embodiment shown in FIG. 8a is modified by the addition of a therapy beam path, for example for photodynamic therapy on the eye 10 for the treatment of AMD.
  • a corresponding AMD-capable and controllable therapy laser 9.2 is reflected in the beam path of the subsystem 2.2 via an optical unit 8.5 and a controllable folding mirror 8.6. Folding mirror 8.6 and therapy laser 9.2 are connected to the ITS 17 via interfaces 16.
  • the optics unit 8.5 ensures that the EMS in transmission 14.1 is illuminated in level 4.2 with the laser light.
  • therapeutic elementary beam bundles can now be formed which can form any geometrical shape in the irradiated plane 4.1 with any intensity pattern, while at the same time further beam paths for other functions can be generated programmatically via the subsystem 2.2 for therapy.
  • a first clear advantage now consists in the fact that the therapy system is combined with the examination system in one device. The graphic examination results, which are currently still obtained through image evaluation of the fluorescence of angiographic images, are immediately available for therapy.
  • FIG. 9b A twelfth exemplary embodiment is explained in more detail with reference to FIG. 9b.
  • the drawing shows an arrangement as a subsystem 2.4 for an irradiation system 2, which can be reflected into the irradiation system 2 for therapy but also for measurements by means of a controllable folding mirror 8.6.
  • a therapeutic coagulation or measuring laser 9.3, for example for laser Doppler measurements, is directed onto an xy scanner mirror 8.10, which is arranged in a pupil plane 6.4.
  • a controllable optics unit 8.4 the coagulation or measuring laser 9.3 are focused on the irradiated plane 4.1.
  • the interfaces 16 connect the controllable units of the arrangement to the ITS 17.
  • An Xe lamp is preferably used as the radiation source 9 in continuous operation in order to achieve a high luminance. Nevertheless, means for the additional flash mode can be advantageous.
  • the radiation source 9, with its radiating surface and its opening angle in cooperation with its image via the optical unit 8.3, can limit the possibility of variation in the formation of elementary light beams.
  • the SM 15 were designed as filter wheels with known filters.
  • the use of structured filters that are conjugated to an EMS 14 in a pupil plane could also be advantageous. With that you could assign a defined color to each element of the EMS 14 or each elementary beam thanks to the filter structure.
  • Another advantageous embodiment of the SM 15 could be controllable polarizers or controllable tunable filters which are arranged in the radiation system and in the receiving system, for example making it possible to carry out investigations into self-fluorescence or fluorescent dyes, the spectra of which are not yet known. So far, only the use of imaging receivers has been described. It can also be advantageous to use other or additional radiation receivers such as photomultipliers or other single or multi-surface semiconductor receivers. Highly sensitive MCP receivers or other systems for single photon detection can also be advantageous, as can CCD line receivers for certain applications.
  • the multifunctionality of the solution according to the invention arises only through the interaction of the method according to the invention with the device according to the invention, realized through the interaction of the already described hardware and software units of ITS 17 with the other units of the device.
  • a device according to FIG. 7 with a division of the radiation system 2 into subsystems 2.1, 2.2 and 2.3 according to FIG. 8a is assumed.
  • the devices shown enable the formation of elementary beams.
  • Elementary beams are to be understood as the smallest beams that can be generated by the devices in terms of program technology via the control by means of ITS 17, for example by controlling one element of the various EMS 14 provided.
  • an elementary beam is generated with an EMS in reflection 14.2 by controlling the angular position of an elementary mirror and the radiation reflected by the elementary mirror into the desired system is reflected.
  • an EMS in emission 14.3 self-illuminating EMS
  • the self-radiating elements are switched on directly or provided with a defined intensity value.
  • EMS in transmission 14.1 is used, as in the present exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8a, an element is switched into transmission for each EMS in transmission 14.1.
  • An element with the transmission value 0 cannot form an elementary beam.
  • EMS as recipient 14.4 only one element needs to be read out alone. So you can generate elementary beams between the elements of the two EMS 14 in the radiation or in the receiving system 2 and 1 according to FIG. 7, which are only limited by the area of the elements of the EMS 14 or their images.
  • the direction and position of the elementary rays in the eye 10 is only determined by the position of the controlled elements of the EMS 14 in the planes.
  • the elementary beams can be generated independently of one another between radiation system 2 and reception system 1 or in subsystems 2.1 and 2.2 from FIG. 8a.
  • Elementary beams are formed within a system or subsystem such that each element or its image of the first EMS 14 with each element or its image of the second EMS 14 each result in an elementary beam.
  • a suitable radiation source 9 is required, which is imaged in a known manner into the pupil planes and whose radiation source surface fills the pupil plane and also illuminates the irradiated plane 4.1. If only one EMS 14 is used as in FIG. 5 and a mechanical diaphragm is arranged instead of the second EMS 14, it is also possible, as described, to generate elementary beams, but these can only change their position in the plane of the EMS 14 while they are in the Plane with the mechanical aperture or their images are fixed.
  • a functional beam path can also consist of only one elementary beam.
  • 11 to 16b represent beams which belong to functional beam paths.
  • a functional beam path is required to implement investigation principles.
  • the functional beam paths of a retinal camera are, for example, the illumination bundle in the radiation system 2, with which the object plane is illuminated, and the imaging bundle, with which the object plane 3.1 is imaged in the receiver plane. (Fig. 11).
  • Functional beam paths are, for example, documentation, fixation, measurement, testing, stimulation and therapy beam paths, which are obtained through different properties of the beam or elementary beam.
  • properties are the focal planes of the bundle, geometric shape, area, number, intensity and their distribution over the bundle, spectral composition and in the pupil plane but also in the object plane 3.1 or irradiated plane 4.1.
  • time behavior of the bundle and properties that arise from the simultaneous or successive interaction of several beams within a system, between the subsystems, between the radiation system 2 and the receiving system 1.
  • elementary beams are generated in different degrees of freedom and functional beam paths are generated by assigning properties.
  • the course of the examination and the functional beam path determine the system parameters such as geometric, temporal, photometric and spectral resolution as well as sources of error. Due to the high degrees of freedom of the proposed devices, a large number of different functional and still unknown beam paths can be used generate, as will be demonstrated below with further exemplary embodiments of the method according to the invention. This means that different examination methods can only be implemented with a device designed for production technology by programming using ITS 17. This should be called multifunctionality.
  • the high temporal resolution of the EMS 14, which can build up more than 1000 frames per second according to the current state of the art of the components used, means that the functional beam paths can be modified very quickly to optimize examinations, but also functional processes can be processed very quickly or various examinations carried out Carry out rapid changes in the functional beam paths one after the other.
  • the properties are assigned to the elementary beams or beam paths in such a way that the different functional beam paths e.g. Functionally or in terms of color, they can be separated from one another or received at the receiving end using appropriately coordinated subsystems, signal analysis or image analysis. Due to the high temporal resolution, different beam paths can be used e.g. also encode frequencies, as already described. The following exemplary embodiments of the methods provide examples for these multiple beam paths.
  • FIG. 10 schematically shows the course of an investigation. It is essential that the program sequences for the examinations by means of the device do not run rigidly, but according to the invention with two optimization loops, whereby the adaptation to patient-specific and examination-specific peculiarities is possible.
  • the goal of the investigation is specified.
  • the respective examination program is selected (program selection) and processed (program sequence) in accordance with the examination objective, either automatically or in dialogue.
  • the examination program makes it possible to change essential properties of the functional beam paths and the examination sequence (optimization of device and method).
  • preliminary examination results or auxiliary examinations are carried out, the results of which are automatically evaluated and which automatically modify the program sequence and the functional beam paths as feedback signals (patient- or examination-specific repercussions) (first optimization loop).
  • the effect that can be realized in this way should be referred to as functional adaptivity.
  • the optimization changes and initial data are saved patient-related with the examination result (patient-related storage) and can be used by a knowledge-based and adaptable system (expert system) for independent optimization of the examination processes.
  • means for artificial intelligence in the program library and data storage are provided.
  • the operator of the device is given the opportunity, directly or with the support of knowledge-based learning systems (programs), to optimally adapt the examination procedure to the individual question and peculiarities of the patient or the object to be examined (dialog examiner).
  • programs programs
  • These optimization changes and parameters are also saved together with the examination result by the expert system evaluated and offered patient-specific for further examinations.
  • the effect achieved is to be called individual adaptivity.
  • the type of expert system insofar as it is capable of learning and / or knowledge-based, is of minor importance for the invention.
  • the implementation of adaptivity does not necessarily require an expert system, but is significantly supported by such.
  • the element-by-element controllability of the EMS 14 arranged in the device on the radiation side and on the reception side enables thin elementary light beams to be generated, which can be faded in and out, in color and intensity, in chronological order, but also simultaneously, independently of one another, differently manipulated and in particular can be individually and independently assigned to the different beam paths.
  • this has hitherto not been possible at all or only to a very limited extent with correspondingly complex mechanical-optical-constructive solutions or special mechanical-optical means. Mechanical solutions are also very expensive in terms of development and manufacture and prone to failure.
  • a device according to the invention is basically operated in the following steps (examination procedure):
  • Step A Definition of the objective of the examination and thus the necessary functional beam paths and their desired system parameters and function for the device principle to be implemented with a corresponding program call (takes place during the development of the device system by developing the device software for the respective device principle).
  • Step B Selection and call-up of the programs for control and sequence control, for signal and image analysis, evaluation, dialog operation, functional and individual optimization, for patient-related storage, documentation and presentation of results.
  • Step C Program-controlled basic setting • 1st examination period: Determination of the position of the image-side object plane 3.1 and the irradiated plane 4.1 in the eye 10 at the starting point in time by activating the optical units for focusing and ametropia compensation 7.4 and 8.4.
  • Step D Control of the examination process by repeating the periods (step C) by varying the setting 1-5 and realizing point 6 until the examination process is completed.
  • Retinal camera operated.
  • the functional beam paths are shown schematically in FIG. 11.
  • the basis are the preceding ones
  • the main function of a retinal camera is the image documentation for different magnifications, image fields and areas of application.
  • a device as a retinal camera basically takes place in the described steps A to D, which can be described more specifically as follows.
  • Levels 3.1 and 4.1. are placed on the same level by setting the units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
  • the basic setting for the irradiated level 4.1 and the object level 3.1 is the overview setting 50 ° (area B), while the receiving side area A is selected to be slightly smaller. Both areas are set as a circle via the relevant EMS 14.
  • the aperture surfaces on the illumination side are formed as two separate oval surfaces B and the aperture on the receiving side as a central circle A.
  • the radiation-side unit briefly control all the elements brightly or instead of the radiation source 9, a
  • the operator can select the area to be documented in steps or also continuously (if a zoom lens is provided in 8.4 and 7.4), the magnification and the field of view. Any color can be set in dialog mode with the SM 15.
  • Sequence control changed according to the changed or additional functions.
  • the classic retinal camera principle with fixed diaphragms, fixed image fields and fixed filters (insertable or retractable predetermined filters for color images, fluorescence and ICG angiography) is realized by means of its fixed settings with only a few settings for a device according to the invention.
  • the device according to the invention operated as a retinal camera, can be adapted as desired to the clinical questions (functional adaptivity).
  • the free programmability of the irradiated level 4.1 makes it possible to adapt the adaptive retinal camera to any receiver geometry.
  • the retinal cameras of the prior art usually use round image fields, so that the valuable pixel area of the rectangular receiver areas is lost.
  • the individual areas of the retina can be illuminated differently depending on the degree of pigmentation.
  • the necessary setting via the lighting-side EMS in transmission 14.1 can be manually controlled by the examiner under visual control on the monitor, but preferably a brightness correction image is automatically determined by the evaluation of the current images during the setting, which is set via the elements of the EMS in transmission 14.1 , almost continuously corrected the lighting in the fundus image and adapted it to the dynamic range of the receiver. Illumination differences can also be corrected in this way. The result is an image corrected on the lighting side, in which all surface elements are recorded with optimal control of the receiver.
  • the brightness-modulated image can subsequently be offset against the illumination-corrected image and an image can be generated whose dynamic range is higher than the receiver allows.
  • the adaptive retinal camera also allows, depending on the clinical question, the depth of field to be varied arbitrarily and sensitively by changing the aperture on the receiving side (and on the radiation side).
  • optimal wavelengths for Certain diseases can be automatically preset if you enter the presumed diagnosis with the target, for which optimal wavelengths can be found via a saved list (knowledge-based system).
  • Another possibility is to make the illuminating and receiving area (see arrows in Fig. 11) very small.
  • small areas on the fundus of the eye can be documented or examined with high contrast and high magnification, and the necessary brightness can be achieved by controlling the elements of the EMS in Transmission 14.1 or / and additionally by controlling the aperture openings of the beam path on the receiving and radiation side.
  • an image field scanner can be implemented according to the invention.
  • the small image fields can either be read out one after the other or simultaneously on the receiver. Images created one after the other can be automatically combined into extremely high-resolution panorama images using the coordinates of a follow-up system (see below). Such high-resolution images could only be created with conventional cameras for reasons of light exposure via image montage.
  • the sequence control must realize that the readout of the receiver elements is controlled in such a way that the irradiated areas in the irradiated plane 4.1 always overlap exactly with the scanned area in the object plane 3.1 or, depending on the scanner image created, a defined position for illumination Have area.
  • the examination process functional adaptivity
  • the functional adaptivity of the device is to be operated as an adaptive retinal camera for stereo documentation of the retina.
  • the functional beam paths are shown schematically in FIG. 12.
  • the mostly central aperture openings have only been divided by means of a deflection unit.
  • the downside is a very small stereo base.
  • the aperture openings A1 and A2 are generated for one of the stereo beam paths by controlling the receiving end EMS 14.
  • the area size and the distance between the pupils A1 and A2 can be modified as required for functional optimization.
  • fixation beam path The generation of an additional beam path, a fixation beam path, is to be described as an example of the functional adaptivity and program-technical realization of multiple beam paths.
  • the elements of any geometry defined as the fixation mark are assigned, for example, special properties that are perceptible to the patient's eye. Such a property can be, for example, the flashing of the defined elements within the visible irradiated area 4.1, the mark can simply be represented by differences in intensity on a dark background or it can be assigned a color that can be raised from the surroundings.
  • the desired fixation coordinates or the desired fixation mark movement. 13 shows beams of rays for a device operated as an image field scanner with a fixation beam path.
  • Another problem with conventional retinal cameras is the focusing of the retinal images, especially during angiographic images.
  • the realization of multiple beam paths according to the invention and the possible rapid change in functionality allows continuous checking of the focus state, in that the position of the focal plane is determined simultaneously or successively between the exposures, for example according to the principle of Scheiner's diaphragms, and optionally via the optical units 7.1 and 8.1 can be automatically adjusted.
  • the functional beam path of Scheiner 's diaphragms is also implemented by a refractometer, which can also be used as an independent examination function.
  • the beams of rays with the two necessary radiation-side aperture diaphragms only have to be generated, while the receiver delivers the signals or images, which are evaluated by signal or image analysis with regard to the overlap (change in the ametropia compensation) or the distance of the ScheinerE rays of rays at the fundus of the eye .
  • a refractometer would be functionally very adaptively by both the Scheiner 'rule apertures are programmatically adjusted as well as their location in the pupil of the eye, whose distance from each other and their number.
  • it can also be used to implement functional beam paths for examining aberrations in the eye. (Abberometer)
  • the functional adaptivity of the device also allows fluorescence studies to be carried out.
  • the SME 15 designed as a controllable tunable filter (FIG. 7)
  • any excitation and blocking filter combination can be set within a tunable wavelength
  • the The aperture diaphragms of the radiation and reception beam paths can be arranged (see FIG. 14) and can be made very large.
  • the pupil size can then be adjusted again as a compromise between photometric, geometric, temporal and spectral resolution. This gives conventional retinal cameras an advantage not only in terms of the fixed exciter-cut-off filter combinations, but also in terms of the free choice of optimization criteria and the more favorable situation with regard to light output.
  • the device according to the invention in connection with the method according to the invention has a high individual adaptivity.
  • the achievable image quality is not only dependent on the question and the modification of the examination technique associated with it, but is significantly determined, especially in the case of sick people, by the individual conditions at the patient's eye. So e.g. it is known that the resolution of the eye 10 depends very individually on the aperture of the imaging beam, on the position of the opening on the cornea and on the beam passage through the eye 10. Furthermore, cloudiness can make the documentation of retinal images with conventional retinal cameras completely impossible.
  • the controllability and quick switchability of the pupil openings in terms of their diameter and also with regard to their position in the eye pupil, the setting of pupil sizes, pupil position and image field sizes, optimal contrast and resolution can be achieved with the invention and even in difficult cases fundus sections can still be used with usable results be documented.
  • the invention can the coordination of the opening diameter of the pupil on the receiving and radiation side, an individual optimization of light exposure, contrast, resolution, image field, photometric and temporal resolution can be achieved.
  • the wavefronts can also be modified (wavefront correction) and thus the achievable resolution can be increased.
  • the solutions according to the invention also make it possible to implement principles for measuring the wavefront deformation.
  • the device according to the invention can advantageously be operated as a light scanner.
  • the functional beam paths are shown schematically in FIG. 15.
  • the known conventional scanners scan the fundus with laser light.
  • the advantage is high-contrast images from different levels.
  • a major disadvantage is the loss of color information.
  • Three further laser wavelengths would also only produce an apparent color image, since the scanning still takes place with a very narrow-band spectrum.
  • Essential information which lies in spectral changes of different wavelength ranges, is also lost with three narrow-band scanning beams.
  • the basic setting of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye is reduced to the minimum size (element size) for the radiation-side bundle.
  • the area on the receiving side is preferably set equal to the area on the radiation side in relation to the levels 3.1 and 4.1.
  • the radiation-side or the reception-side aperture areas are placed in the center or off-center.
  • the pupil area is preset based on the retinal camera.
  • two light beams on the lighting side can also be used, which by definition must meet in level 3.1 or 4.1. (Fig. 15)
  • the scanning surfaces are moved across the level at the intersection of all bundles.
  • the level to be scanned is adjusted in depth by means of the optical units 8.4 and 7.4 in order to obtain images from different layers.
  • the elements of the receivers conjugate standing to the elements of an irradiation-side EMS in transmission 14.1, create confocal relationships.
  • the beam paths effective in imaging can be optimized according to the question by a compromise between geometric, photometric and temporal resolution, light exposure and image field, by the position, size and shape of the surfaces of the beam paths in the eye pupil as well as the illuminated and received surface elements in the Eye can be optimally adjusted.
  • the non-imaging beam path can use almost the entire eye pupil area.
  • the SM 15 as a controllable tunable filter, you can work in fluorescence mode or normal scanning mode and set different wavelengths for scanning. Again, this adaptive light scanner can also be connected to other beam paths for measuring, documenting and stimulating.
  • an EMS in transmission 14.1 can preferably be used in the receiver level and a photomultiplier behind it, which registers all the light that is switched through as signals with high sensitivity.
  • EMS in reflection 14.2 mirror arrays
  • the signal is then reassembled into an image section.
  • the remitted light of neighboring retinas can also be combined into a picture by suitable control in addition to the irradiated retinal surfaces.
  • additional infrared images are preferably generated at the same time, from which the movement coordinates caused by eye movement between two scan positions are formed. These displacement coordinates are used in feedback to correct eye movements by correcting the scan movements or to correct the composition of the image.
  • 16a and 16b are to be used to describe the radiation bundles which are advantageously generated to operate a device as a device system for the functional imaging of the retina.
  • the retinal function imaging should be understood to mean the presentation of measurement results relating to function parameters assigned to the structures of the retina, whereby the measurement results or the measurement or test variables can clearly describe the functions of metabolism or vision or the microcirculation (microcirculation).
  • the prior art includes various measuring systems for recording metabolism, microcirculation or visual function, which are built up by subsequent modification of known retinal camera technology.
  • the metrological properties become rigid in terms of production technology and design through the basic structure of conventional retinal cameras limited, which in particular makes it impossible to adapt to the individual characteristics of the patient's eyes.
  • the subsequent execution of the method in connection with a device is intended to represent adaptive systems for function imaging and for measurement and test systems for the eye 10.
  • a documentation beam path, a fixation beam path, a stimulation beam path, a measurement or test beam path and a beam path that follows one another are preferably required as functional beam paths, although a measuring system alone with the measurement and observation beam path for setting the measurement location and for measuring is limited in terms of sense the invention would be functional.
  • the object level 3.1 and the irradiated level 4.1. are placed on the same level.
  • the irradiated plane 4.1 is set in the subsystem 2.2, similar to the adaptive retinal camera, preferably with the EMS in transmission 14.1 and the SM 15, as a controllable tunable filter (see FIGS. 7 and 9a).
  • the irradiated area in the eye 10 is initially placed on the maximum possible area for an overview and appears as a circle, while the area on the receiving side is placed in the object plane 3.1 in the area of the subsystem 2.2 on the irradiation side.
  • the maximum receiver area of the EMS as the receiver 14.4 is set only slightly smaller than the area on the radiation side.
  • infrared illumination is simultaneously generated in the irradiated plane 4.1, which illuminates the maximum image field area as a circle.
  • a physical diaphragm should be arranged in the plane 4.2 of the beam path 2.3 conjugated to 4.1.
  • the infrared portion is superimposed on the already described irradiated field on the eye 10.
  • a fixation beam path is generated by setting the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.1. A visible mark is programmed.
  • the properties of the fixation beam path are Adapted to the examination, for example, selected in the flicker light color blue (control of the SME 15 in 2.1).
  • the aperture surfaces on the illumination side are initially designed as oval surfaces (B).
  • all radiation-side radiation components will enter the eye 10 through this aperture opening.
  • the aperture on the receiving side is designed as a central circle.
  • the element-wise (pixel-wise) independently controllable receiver 14.4 of the subsystem 1.1 is switched to receive the entire image of the object level 3.1.
  • the infrared beam path is blocked spectrally.
  • the SM 15 of this subsystem is also set so that only the measuring light (no flicker light and no fixation light) reaches the receiver.
  • the infrared receiver is also switched to receive.
  • the examiner can either use the infrared image or the image in the visual spectrum for the subsequent adjustment.
  • the position of the fixation mark can be controlled by the examiner.
  • the examiner can use the image to adjust the fundus area to be examined.
  • the infrared image is evaluated by the ITS 17 with a software-based eye follower, which delivers the shift coordinates between the images caused by eye movement in real time.
  • the examiner marks the measurement window in interactive mode, for example with the mouse, and is shown the measurement window superimposed on the monitor to the retina image.
  • the EMS in Transmission 14.1 in subsystem 2.2 receives the coordinates of the measurement window and darkens all other areas outside the measurement window to reduce the light load.
  • the necessary spectral tuning of the measuring light is carried out by controlling the SM 15.
  • the online measurement process for example the analysis of the vessel sections in the measurement window area, is started and implemented by measurement and evaluation programs.
  • the EMS as the receiver 14.4 is controlled in such a way that it no longer reads and transmits the elements of the entire image, but only those of the measuring surface.
  • the displacement coordinates of the eye follower program which also works in real time, are used to correct the position of the measurement surfaces.
  • the examiner sees how the measuring window moves in the image with the eye movements.
  • Functional parameters for function imaging are obtained in particular if one interferes with or uses a function of the retina.
  • This can be achieved, among other things, by means of various stimulation stimuli with light, which is sufficiently known from eye 10 electrophysiology.
  • Such stimulation options cannot be realized with conventional cameras, or only to a very limited extent.
  • any temporal, color, geometric patterns or objects can be generated statically or moved simply by programming for functional testing or malfunction.
  • the unit 14.1 of the subsystem 2.1 is also used to generate the
  • Stimulation beam path controlled For functional diagnostics of the vascular system, for example, a round area below the macula should be patched with blue light and at 13 Hz for 10s. For this purpose, the elements of the flicker surface are opened and closed, whereas the fixation beam path continues regardless of the flicker light.
  • the beam paths present at the time of the light-controlled flicker surface are shown in FIGS. 16a and 16b. Like the measuring surface, the flicker surface is tracked by the eye follower's eye movements. After the flicker response of the desired vessel sections has been recorded by the measuring process, the device according to the invention is switched like a retinal camera to document the retinal image, measuring window position and flicker surface position, but the measuring and flicker windows are highlighted in color or intensity in the image.
  • the restriction of the receiver pixels to be processed to the measurement window drastically reduces the times for image and signal analysis and only enables real-time examinations, for example for vascular analysis with the current state of PC technology.
  • the simultaneous eye follower reduces measurement errors by correcting the position of the measurement window and increases the measurement resolution over the location.
  • the effect of the eye follower can be viewed as individual adaptivity, since the measurement can now considerably reduce the individually scattering eye movement-related error influences of the eye.
  • the pupil positions and sizes can now be optimized according to the individual requirements for the brightness of the image, for the resolution, for the depth of field and also as a function of the individual properties of the eye 10.
  • the adaptivity can be further increased if the measurement windows use their own strategies to find their destination in accordance with the medical goal and follow the changes that may not always be recognizable in the picture. If the vascular system is examined, one or more measuring fields can automatically follow the vessels and analyze the entire vascular system.
  • Additional beam paths can be generated simultaneously or only temporarily, such as additional measurement windows with other measurement principles, refraction measurements Monitoring and correction of displacements of the device system against the eye, the adjustment of the pupil positions to a hanging lid, to different accommodation conditions or individually large or small pupil diameters (free diameter of the iris of the eye) and the realization of optimal system parameters.
  • a further advantageous operation of the device can take place as a non-mydriatic camera.
  • the main function of a nonmydriatic camera is retinal documentation with a narrow pupil.
  • the adaptivity of the solutions according to the invention also enables this function by programming the device.
  • the embodiment of the device according to FIG. 7 is favorable here, the radiation system 2 according to FIG. 8a and the receiving system 1 according to FIG. 8b being divided into subsystems.
  • the method according to the invention for programming a nonmydriatic camera runs in the steps defined at the outset.
  • Image fields 3.1 and 4.1. are placed on the same level by setting the optics units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
  • the basic setting of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye is set to the desired field size.
  • the area on the receiving side (object field A) is set slightly smaller than the irradiated field.
  • the surfaces on the radiation side, which are provided for transmission and documentation via infrared in both units 14.1 in transmission 14.1, are preferably of the same design.
  • the nonmydriatic camera is controlled and its images are output via a monitor to observe the retinal section.
  • the aperture surfaces on the irradiation lighting side are formed, similar to the adaptive retinal camera, for example as two oval surfaces (B).
  • the aperture on the receiving side as a central circle.
  • the first functional beam path is the generated infrared lighting and the infrared imaging by subsystems 2.3 and 1.3, which bring the infrared images for the examiner on a monitor and are used for adjustment.
  • infrared light is set as the illumination in the second radiation path on the radiation side.
  • Additional functional beam paths are generated via subsystem 2.1 and 1.1, which are used for flash lighting and imaging in the visual spectrum, whereby the color desired for documentation can be set using SM 15.
  • the color required for documentation is set using controllable, tunable filters.
  • a fixation beam path is preferably generated via the radiation-side beam path, as already described.
  • the position of the focal plane, as already described, is preferably additionally determined via the infrared second radiation path on the radiation side in alternation with the infrared image and is automatically corrected for the receivers and the radiation side planes via units 8.4 and 7.4.
  • the recording is made with the EMS as receiver 14.4 or a CCD receiver 13.1.
  • the image is read out, displayed and saved.
  • the second subsystem is available for further functional beam paths, for example for determining refraction or for realizing a fixation beam path.
  • the functional adaptivity is shown in the additional beam paths that can be implemented for fixation and automatic focusing.
  • the image quality can be individually optimized analogously to the adaptive camera.
  • a further advantageous operation of the device can take place via the coupling of an adaptive therapy radiation path.
  • the combination of therapy beam path with imaging or measuring, testing or stimulating procedures is of great importance, since it creates essential conditions for individually controlled and optimized therapy.
  • the state of the art is determined by separate therapy devices for the back of the eye, which are usually coupled to slit lamps and in which the beam guidance is currently carried out exclusively by the doctor.
  • the separation between the image from the back of the eye and the therapy device has other significant disadvantages.
  • the solution according to the invention for adaptive therapy radiation paths is intended to remedy the disadvantages of the prior art.
  • the exemplary embodiment for a device according to FIG. 7 is advantageously used here, the radiation system 2 according to FIGS. 9a and 9b and the receiving system 1 according to FIG. 8b being separated into subsystems.
  • a micromirror array is preferably used as the beam splitter 12 as EMS in reflection 14.2 in a plane conjugated to the eye pupil, the elementary mirrors of which are individual and independent of one another with regard to their Angle adjustment can be adjusted continuously in x and y • direction.
  • the xy adjustment can also be achieved by means of two micromirror arrays which only deflect in one direction and which are imaged one inside the other with a deflection direction perpendicular to one another.
  • the parallel laser beam can thus be focused in all points of an image field plane area in the irradiated plane 4.1 in the eye 10 by controlling the elements of the second EMS in transmission 14.2 and the folding mirror 8.6.
  • the beam path is reflected into the radiation beam path by means of a preferably semi-transparent folding mirror 8.6.
  • the procedure is as follows:
  • the object level 3.1 and the irradiated level 4.1. are placed on the same level by setting the units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
  • the basic settings for the functional beam paths of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye are similar to a retinal camera by the EMS 14 in subsystems 2.1 and 1.1. set.
  • the infrared beam paths are activated as further functional beam paths for the correction of eye movements.
  • the back of the eye is placed on an image field of 50 ° (area B) to adjust the overview, while the area on the receiving side (A) is selected to be slightly smaller. Both surfaces are a circle.
  • the additional devices already described for the generation of therapy beam paths are provided as temporary further function beam paths.
  • the image of the irradiated plane 4.1 is superimposed on the image of the second beam path on the irradiation side, if used, and the laser focus of the third subsystem 2.3. Setting the position and shape of the aperture areas in the eye pupil (levels 3.1 and 4.1):
  • the aperture surfaces on the irradiation side on the illumination side are formed as two oval surfaces B.
  • the aperture on the receiving side is designed as a central circle. (Fig. 11)
  • aperture openings are superimposed on aperture openings of the therapy radiation beams of the parallel subsystems 2.2 and / or 2.3
  • Sequence control The device is preferably first controlled like an adaptive camera or like a system for function imaging.
  • the retinal areas to be treated can be marked in the image or criteria for local examination results can be specified which define certain local areas as therapeutic radiation areas defined by the doctor.
  • ITS 17 can be used to automatically search for these areas using various examination techniques. If such retinal areas are recognized, the coagulation area or radiation area is marked for the examiner, who then triggers the therapy and can possibly interrupt it.
  • two forms of therapy can be implemented with the proposed solutions, coagulation such as e.g.
  • the subsystem 2.3 is preferably provided for coagulation, while the subsystem 2.2 is preferably provided for the coupling of a laser beam path, preferably for the PDT.
  • the therapy can be carried out automatically or manually, in that the folding mirror 8.6 inserts the relevant beam paths and the continuous AMD laser is switched on (PDT) or the laser flash is triggered for coagulation.
  • the folding mirror 8.6 inserts the relevant beam paths and the continuous AMD laser is switched on (PDT) or the laser flash is triggered for coagulation.
  • Functional adaptivity is in turn realized through the high degrees of freedom for setting system parameters and variation of the therapy radiation paths and through the implementation in terms of programming technology, in contrast to the prior art, since only additional examination processes or functional radiation paths, such as spectral measurements, blood flow measurements, and functional imaging methods, controlled by the program technology , Generation of a fixation beam path, fluorescence angiography, etc., which can be used as setting aids for diagnosis and in particular for locally defined therapy indications in a very short time on a device according to the invention and whose results according to the invention directly as feedback signals for controlling the treatment process for changing or setting the system parameters of the therapy beam paths according to individual peculiarities of the patient can be used.
  • beam paths can be generated simultaneously or in succession, such as automatic focusing, fixation beam path, but also the control and correction of eye movements, as described below.
  • the functional adaptivity with regard to therapy represents another new quality feature.
  • the effect according to the invention is to be explained using the example of PDT and coagulation.
  • the areas to be treated can be manually defined as circular areas.
  • the therapy is carried out using image documents for diagnosis and therapy indication in accordance with the prior art.
  • the area to be treated can be exactly defined manually by the doctor after the examination or automatically by appropriate evaluation programs.
  • the determined area to be coagulated or areas to be irradiated by PDT are highlighted in the image from the back of the eye for the doctor.
  • the doctor can interactively change the therapy area as desired.
  • the therapy irradiation begins, for example for the PDT, by folding the folding mirror 8.6 into the subsystem 2.2 and switching on the therapy laser 9.2.
  • the elements of the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.2 which previously let the marking rays for the therapy area pass, now let through the therapy rays, the transmission of the elements being able to be varied for fine-tuning.
  • Previous problems due to eye movements which can shift the irradiation location during the irradiation time, are remedied by continuously tracking the area to be irradiated by means of the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.2. This is achieved through the described infrared beam paths, the image sequences of which are evaluated by image analysis and provide the correction values for the tracking. Images for evaluating eye movements are provided by means of further beam paths, preferably implemented simultaneously in terms of program technology. The movement coordinates caused by eye movement are used directly to correct the position of the therapy surface or to switch off or interrupt the therapy.
  • laser or coagulation can be performed interactively or automatically in alternation between examinations and therapy.
  • the areas to be coagulated can be marked manually by the doctor or according to therapy criteria on the basis of examination results in the image (monitor or by generating an additional marked beam path).
  • criteria for the treatment locations can be defined, which can be found and marked automatically by corresponding examination programs and processes.
  • the laser coagulation takes place after the coagulation beam path from FIG.
  • the tracking program (follow-up program) already described can again be called up with the corresponding additional beam paths, which detects eye movements and automatically adjusts the set coagulation coordinates or blocks the laser shot.
  • Another significant advantage, in addition to the advantages of individually adaptive therapy already described, is that it is possible to coagulate in the area of the macula near the visual center with the greatest possible control of dangerous eye movements.
  • the arbitrary programming of elementary beams enables the generation of any light sections in the eye 10.
  • the light sections can be scanned in depth as desired and both information from directly illuminated volume elements on the eye 10 and indirectly Illuminate volume elements depending on the control of the pixels to be read.
  • images can also be created from different levels of the eye 10.
  • these sections can also be examined spectrally.

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Abstract

The invention relates to devices, the system parameters and mode of operation of which can be adjusted for the various applications of imaging, examining, stimulation, measurement and treatment for the eye (10) for various examination and treatment tasks, essentially without construction-related input, by means of the control of beam manipulation units - EMS (14), which may be controlled independently of each other, element by element, arranged in discrete levels of the optical arrangement in the device. The invention further relates to a method for operating such devices.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Bildgebung, Stimulierung, Messung und Therapie insbesondere am Auge.Device and method for imaging, stimulation, measurement and therapy, in particular on the eye.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Untersuchung und Behandlung des Auges für die Augenheilkunde und für die Optometrie und kann weiterhin in der Medizin für die Untersuchung und Behandlung von Gewebe sowie für bildgebende messende, prüfende und materialbearbeitende Geräte in der Industrie eingesetzt werden. Derzeit werden verschiedene Systeme für die Bildgebung (z.B. Netzhautkameras mit fotografischer und elektronischer Bilderfassung, Laserscanner, Fotöspaltleuchten), für Prüfzwecke (z. B. Perimetriesysteme, Elektorphysiologsiche Systeme, Mikroperimetrie, Visus- Prüfsysteme u.a. Phoropter), für die Vermessung, (z.B. HRT, Flowmeter, GDX, Refraktometer, RVA) und zur Therapie am Auge (Laserkoagulatoren, PDT- Systeme u.a.) eingesetzt.The invention relates to devices and methods for examining and treating the eye for ophthalmology and for optometry and can furthermore be used in medicine for examining and treating tissue and for imaging, measuring, testing and material-processing devices in industry. Various systems are currently being used for imaging (e.g. retinal cameras with photographic and electronic image acquisition, laser scanners, photo-slit lights), for testing purposes (e.g. perimetry systems, electro-physiological systems, microperimetry, visual inspection systems, etc. phoropters), for measurement, (e.g. HRT, Flowmeter, GDX, refractometer, RVA) and for eye therapy (laser coagulators, PDT systems etc.).
Der Nachteil aller Systeme besteht in der prinzipbedingten vorgegebenen optisch- konstruktiv starren Lösung, die die Systeme für ihren Anwendungszweck fertig ungsseitig bereits festlegen und nur einen geringen Spielraum für die Einstellung der Anwendungseigenschaften (z.B. messtechnische Eigenschaften oder abbildende Eigenschaften) belassen.The disadvantage of all systems is the principle-based, optically and structurally rigid solution, which the systems already specify for their application purpose on the manufacturing side and only leave a little scope for setting the application properties (e.g. measurement properties or imaging properties).
Daraus ergibt sich, dass es für verschiedene Aufgaben der Untersuchung und Behandlung am Auge unterschiedlicher Mess- und Therapiesysteme mit entsprechend hohem Investaufwand und Platzbedarf bedarf und eine flexible Anpassung an variable Anwendungsforderungen und insbesondere an die individuellen Besonderheiten des Auges nicht möglich ist.This means that different measurement and therapy systems with correspondingly high investment and space requirements are required for various examination and treatment tasks on the eye and that flexible adaptation to variable application requirements and in particular to the individual characteristics of the eye is not possible.
Insbesondere für Messsysteme am Auge ist die Anpassung an individuelle Besonderheiten jedes Auges häufig eine wesentliche Voraussetzung für die Beseitigung oder Einschränkung von Fehlerquellen bzw. sogar die Voraussetzung für auswertbare Ergebnisse. Für messtechnische und prüfende Zwecke am Auge wurden neue Systeme durch Zusatzmodule oder Modifikationen bekannter konventioneller Technik (z. B. durch Zusatzmodule für die Netzhautkamera) entwickelt. Die damit verbundenen Kompromisse bezüglich der optisch- konstruktiven und elektronischen Lösungen führen dazu, dass die neuen Systeme nicht optimal für die Aufgaben zugeschnitten sind und häufig unnötig hohe Kosten verursachen, eine eingeschränkte Praktikabilität und vor allem sehr beschränkte Anwendungseigenschaften besitzen.Especially for measuring systems on the eye, the adaptation to individual peculiarities of each eye is often an essential prerequisite for eliminating or restricting sources of error or even the prerequisite for evaluable results. For metrological and testing purposes on the eye, new systems have been developed through additional modules or modifications of known conventional technology (e.g. through additional modules for the retinal camera). The associated compromises with regard to the optical, constructive and electronic solutions mean that the new systems are not optimally tailored to the tasks and often cause unnecessarily high costs, have limited practicality and, above all, have very limited application properties.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Systemparameter und Funktionsweise im Wesentlichen ohne fertigungstechnische Eingriffe vom Anwender auf die verschiedensten Anwendungen der Bildgebung, Prüfung, Stimulierung, Messung und Behandlung am Auge zur Lösung unterschiedlichster Untersuchungs- oder Behandlungsaufgaben angepasst werden kann.It is the object of the invention to create a device, the system parameters and mode of operation of which can be adapted to the most diverse applications of imaging, testing, stimulation, measurement and treatment on the eye to solve a wide variety of examination or treatment tasks essentially without any production engineering intervention by the user.
Darüber hinaus sollen die Systemparameter der Vorrichtung optimal auf die individuellen Besonderheiten des jeweils zu untersuchenden und/oder zu behandelnden Auges einstellbar sein. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Systemparameter und deren Funktionsweise zeitlich und räumlich differenziert einstellbar und veränderbar sind, um verschiedene Untersuchungen und Behandlungen gleichzeitig durchführen zu können.In addition, the system parameters of the device should be optimally adjustable to the individual peculiarities of the eye to be examined and / or treated. It is also an object of the invention to provide a device whose system parameters and their mode of operation can be set and changed in a differentiated manner in terms of time and space so that different examinations and treatments can be carried out simultaneously.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzuschlagen, die zu verbesserten Untersuchungs- und Behandlungsergebnissen führen.It is a further object of the invention to propose methods for operating a device according to the invention which lead to improved examination and treatment results.
Die Aufgabe der Erfindung wird für eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 5 im Wesentlichen dadurch gelöst, dass in ausgezeichneten Ebenen in der optischen Anordnung der Vorrichtung elementeweise voneinander unabhängig ansteuerbareThe object of the invention is essentially achieved for a device according to the preambles of claims 1 to 5 in that elements can be controlled independently of one another in excellent levels in the optical arrangement of the device
Strahlmanipulationseinheiten - EMS angeordnet sind, die jeweils über eine Schnittstelle mit einem Informationstechnischen System ITS verbunden sind, welches die einzelnen Elemente der EMS ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge zeitlich und örtlich programmtechnisch erzeugt werden können. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf, die sich insbesondere in ihrer funktionellen Adaptivität unterscheiden.Beam manipulation units - EMS are arranged, each via a Interface are connected to an information technology system ITS, which controls the individual elements of the EMS in order to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated in terms of time and location using program technology. The subclaims show advantageous embodiments of a device according to the invention, which differ in particular in their functional adaptivity.
Für ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung bereits dadurch gelöst, dass durch zeitliche und örtliche Ansteuerung der Elemente der EMS Elementarstrahlenbündel gebildet werden.For a method for operating a device according to the invention, the object of the invention is already achieved in that the elementary beams are formed by the temporal and local control of the elements.
Den Elementarstrahlenbündeln können gleichzeitig oder nacheinander unterschiedliche funktionsbestimmende Eigenschaften zugewiesen werden, so dass die Elementarstrahlenbündel einzeln oder gruppenweise einer Vielzahl verschiedener programmtechnisch erzeugbarer Strahlengänge mit unterschiedlichen Funktionen für unterschiedliche bildgebende, messende, prüfende, stimulierende oder therapeutische Verfahren gleichzeitig und/oder nacheinander realisiert zugeordnet werden können.Different function-determining properties can be assigned to the elementary beam bundles simultaneously or in succession, so that the elementary beam bundles can be assigned individually or in groups to a multiplicity of different beam paths that can be generated by programming with different functions for different imaging, measuring, testing, stimulating or therapeutic methods, implemented simultaneously and / or in succession.
Die Gesamteigenschaften einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, erfindungsgemäß betrieben, werden im Wesentlichen durch die erzeugten Elementarstrahlenbündel gebildet, deren Eigenschaften individuell bezüglich möglicher Parameter des Lichtes (wie z.B. Aperturgeometrie, Feldgeoemtrie, Wellenlänge, Intensität, Polarisationsrichtung und grad) ihrer Lage der Durchstoßpunkte durch die ausgezeichneten Ebenen der optischen Anordnung der Vorrichtung, und in ihrer zeitlichen Abfolge zueinander (nacheinander oder parallel) programmierbar sind. Mit einer einzigen Vorrichtung kann durch Programmierung eine Vielzahl von Funktionen verschiedener konventioneller ophthalmologischer Gerätesysteme realisiert werden, d.h. Untersuchungen, die konventionell mit verschiedenen Systemen durchgeführt werden, können gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander mit einmaliger Positionierung des Patienten vor dem Gerät realisiert werden..The overall properties of a device according to the invention, operated according to the invention, are essentially formed by the generated elementary beams, the properties of which individually with regard to possible parameters of the light (such as aperture geometry, field geometry, wavelength, intensity, polarization direction and degree) of their position of the penetration points through the excellent planes of the optical arrangement of the device, and in their temporal sequence to each other (sequentially or in parallel) are programmable. With a single device, a multiplicity of functions of different conventional ophthalmic device systems can be implemented by programming, ie examinations which can be carried out conventionally with different systems can be realized simultaneously or immediately in succession with the patient being positioned once in front of the device.
Durch die Möglichkeit der individuellen Zuordnung von Eigenschaften zu den Elementarstrahlenbündeln über die Ansteuerung der EMS und anderer ansteuerbarer Einheiten der Vorrichtung können beliebige Strahlengänge erzeugt werden, wodurch die Vorrichtung mit hoher funktioneller Adaptivität an die unterschiedlichsten Untersuchungs- und Behandlungsziele und mit hoher individueller Adaptivität an das zu untersuchende Objekt, insbesondere das Auge des Patienten und die Bedürfnisse des Untersuchenden angepasst werden kann. Durch Programmierung verschiedener Kombinationen unterschiedlicher Strahlengänge und deren Zeitabläufe kann man Funktionstests und verschiedenen Untersuchungen parallel durchführen und beseitigt damit Untersuchungsfehler, die durch zeitliche Differenzen zwischen den Untersuchungen (veränderte Randbedingungen zwischen zwei Untersuchungen) hervorgerufen werden.Due to the possibility of the individual assignment of properties to the elementary beams via the control of the EMS and other controllable units of the device, any beam paths can be generated, whereby the device with high functional adaptivity to the most varied examination and treatment goals and with high individual adaptivity to the object to be examined, in particular the patient's eye and the needs of the examiner. By programming different combinations of different beam paths and their time sequences, function tests and different examinations can be carried out in parallel, thereby eliminating examination errors caused by temporal differences between the examinations (changed boundary conditions between two examinations).
Durch die Möglichkeit, Untersuchungen und Stimulierung (Provokationen) zu kombinieren, werden neue Möglichkeiten für die Funktionsdiagnostik eröffnet. Die Steuerbarkeit der Strahlengänge ermöglicht es, zeitlich, örtlich und spektral unterschiedliche Volumeneinheiten oder Flächen im Auge zu untersuchen und zudem die Lichtbelastung zu minimieren.The possibility of combining examinations and stimulation (provocations) opens up new possibilities for functional diagnostics. The controllability of the beam paths makes it possible to examine temporally, locally and spectrally different volume units or areas in the eye and also to minimize the light exposure.
Ein wesentlicher Vertriebsvorteil ergibt sich, da man lediglich eine Vorrichtung körperlich verkauft und die gewünschten Anwendungen vor Ort softwareseitig in beliebigen Zeitabständen und Kombinationen freischalten oder sperren kann. Ein weiterer Vorteil besteht in der möglichen Kostensenkung, da ein universielles System gefertigt wird.A significant sales advantage results from the fact that only one device is physically sold and the desired applications can be activated or blocked on site by the software in any time interval and combination. Another advantage is the possible cost reduction, since a universal system is manufactured.
Die Erfindung ermöglicht zudem die Entwicklung neuer Anwendungen mit einem Grundsystem (Vorrichtung), wobei die Nachrüstung bzw. Erweiterung oder Einschränkung des Funktionsumfanges vor Ort beim Kunden nicht im Wechsel der Hardware, sondern nur durch andere Software erfolgt und bei vorhandenem Grundsystem der Vertrieb von Funktionsumfang, der früher mit Hardwarevertrieb verbunden war, nunmehr ausschließlich softwaremäßig über das Internet zeitlich begrenzt für einzelne Untersuchungen und Funktionen oder zeitlich unbegrenzt sehr kostengünstig ermöglicht wird. Die Erfindung stellt einen Übergang von der Fertigung vieler Gerätesysteme zur Fertigung nur noch eines Gerätesystems dar, dessen Anwendungseigenschaften nicht mehr fertigungstechnisch sondern nur noch programmtechnisch festgelegt werden.The invention also enables the development of new applications with a basic system (device), the retrofitting or extension or restriction of the range of functions on site at the customer not being carried out by changing the hardware, but only by means of other software and, in the case of an existing basic system, the range of functions being sold who used to Hardware sales was connected, is now only possible via software over the Internet for a limited time for individual examinations and functions or for an unlimited period of time very inexpensively. The invention represents a transition from the manufacture of many device systems to the manufacture of only one device system, the application properties of which are no longer defined in terms of production technology but only in terms of program technology.
Die Erfindung soll nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierzu zeigt:The invention will be explained in more detail below using several exemplary embodiments with reference to drawings. This shows:
Fig.1a optische Anordnung für ein erstes Ausführungsbeispiel einer1a optical arrangement for a first embodiment of a
Vorrichtung Fig. 1b schematische Darstellung einer ITS1b schematic representation of an ITS
Fig. 1c Strahlenbündel zum ersten AusführungsbeispielFig. 1c beams of the first embodiment
Fig. 2 optische Anordnung für ein zweites Ausführungsbeispiel einerFig. 2 optical arrangement for a second embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 3 optische Anordnung für ein drittes Ausführungsbeispiel einerFig. 3 optical arrangement for a third embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 4 optische Anordnung für ein viertes Ausführungsbeispiel einerFig. 4 optical arrangement for a fourth embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 5 optische Anordnung für ein fünftes Ausführungsbeispiel einerFig. 5 optical arrangement for a fifth embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 6 optische Anordnung für ein sechstes Ausführungsbeispiel einerFig. 6 optical arrangement for a sixth embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 7 optische Anordnung für ein siebentes Ausführungsbeispiel einerFig. 7 optical arrangement for a seventh embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 8a optische Anordnung für ein achtes Ausführungsbeispiel einerFig. 8a optical arrangement for an eighth embodiment of a
Vorrichtungcontraption
Fig. 8b optische Anordnung für ein neuntes Ausführungsbeispiel einerFig. 8b optical arrangement for a ninth embodiment of a
Vorrichtung Fig. 8c optische Anordnung für ein zehntes Ausführungsbeispiel einercontraption Fig. 8c optical arrangement for a tenth embodiment of a
Vorrichtung Fig. 9a optische Anordnung für ein elftes Ausführungsbeispiel einerDevice Fig. 9a optical arrangement for an eleventh embodiment of a
Vorrichtung Fig. 9b optische Anordnung für ein zwölftes Ausführungsbeispiel einerDevice Fig. 9b optical arrangement for a twelfth embodiment of a
Vorrichtung Fig. 10 Schematische Darstellung eines Untersuchungsablaufes Fig. 11 Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung als adaptiveDevice Fig. 10 Schematic representation of an examination sequence. Fig. 11 Beams when operating a device as adaptive
Netzhautkamera Fig. 12 Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung als adaptiveRetinal camera Fig. 12 beams when operating a device as an adaptive
Netzhautkamera zur Stereodokumentation der Netzhaut Fig. 13 Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung alsRetina camera for stereo documentation of the retina Fig. 13 Beams when operating a device as
Bildfeldscanner mit Fixationsstrahlengang Fig. 14 Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung für FluoreszenzuntersuchungenImage field scanner with fixation beam path Fig. 14 Beams when operating a device for fluorescence examinations
Fig. 15 Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung alsFig. 15 beams when operating a device as
Lichtscanner Fig. 16a Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung zumLight scanner Fig. 16a beam during operation of a device for
Funktionsimaging der Netzhaut Fig. 16b weitere Strahlenbündel bei der Betreibung einer Vorrichtung zumFunctional imaging of the retina Fig. 16b further beams when operating a device for
Funktionsimaging der NetzhautFunctional imaging of the retina
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele kennzeichnen die Vielfalt der Anwendungsgebiete der Erfindung. Schwerpunktmäßig und besonders ausführlich sollen Ausführungsbeispiele für die Ophthalmologie und Optometrie beschrieben werden, die sich sinngemäß auch auf andere Anwendungsgebiete in der Medizin und außerhalb der Medizin übertragen lassen. Die einzelnen Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheiden sich gerätetechnisch im Aufbau der optischen Anordnung. In einem ersten Ausführungsbeispiel soll die optische Anordnung einem einfachen Empfangssystem 1 entsprechen, wie in Fig. 1a dargestellt. Die Objektebene 3.1 wird in die Bildebene 3.2 durch eine Optikeinheit 7.4 abgebildet. Unter der Pupillenebene des Empfangssystems 5.3 wird die Ebene verstanden, in der die Öffnungsblende des Empfangssystems 1 oder ihr Bild entsteht. Erfindungsgemäß ist je eine elementeweise voneinander unabhängig ansteuerbare Strahlmanipulationseinheit-EMS 14 in einer Pupillenebene 5.3 und in der Bildebene 3.2 angeordnet. Die EMS 14 in der Pupillenebene 5.3 ist als EMS in Transmission 14.1 ausgeführt, während die EMS 14 in der Bildebene 3.2 als EMS als Empfänger 14.4 ausgeführt ist. Beide EMS 14 sind über Schnittstellen 16 mit einem Informationstechnischen System-ITS 17 verbunden.The following exemplary embodiments characterize the variety of fields of application of the invention. Embodiments for ophthalmology and optometry are to be described with particular emphasis and in particular detail, which can also be applied analogously to other fields of application in medicine and outside of medicine. The individual exemplary embodiments for a device according to the invention differ in terms of device technology in the construction of the optical arrangement. In a first exemplary embodiment, the optical arrangement should correspond to a simple receiving system 1, as shown in FIG. 1a. The object plane 3.1 is imaged in the image plane 3.2 by an optical unit 7.4. The pupil level of the receiving system 5.3 is understood to mean the level in which the opening diaphragm of the receiving system 1 or its image is created. According to the invention, one beam manipulation unit EMS 14 which can be controlled independently of one another is arranged in a pupil plane 5.3 and in the image plane 3.2. The EMS 14 in the pupil plane 5.3 is designed as an EMS in transmission 14.1, while the EMS 14 in the image plane 3.2 is designed as an EMS as a receiver 14.4. Both EMS 14 are connected to an information technology system ITS 17 via interfaces 16.
Als EMS 14 sollen nachfolgend allgemein Strahlmanipulationseinheiten mit mindestens einer optisch zugängigen Fläche verstanden werden, die aus einzelnen voneinander unabhängig ansteuerbaren Elementen besteht, die die auftreffende Strahlung elementeweise steuerbar verändern oder in elektronische Signale wandeln kann. Als Strahlmanipulation wird in diesem Sinne auch Wandlung elektromagnetischer Strahlung in elektronische Signale verstanden. Eine EMS 14 besteht aus mindestens einem Bauelement, welches derartige einzeln voneinander ansteuerbare Elemente in einer Fläche besitzt, die optisch zugängig in einem Strahlengang angeordnet werden kann. Solche Bauelemente können Mikrospiegelarrays, LCD- Displays und Mikrodisplays in Transmission oder Reflexion sowie Farbdisplays oder auch CMOS-Chips als Bildsensoren sein, die im Sonderfall direkt als EMS 14 einsetzbar sind oder in einer Anordnung als EMS 14 wirksam werden. So kann z.B. ein LCD-Chip in Transmission mit einem in Lichtrichtung vor dem Chip angeordneten Polarisator eine EMS 14 erzeugen, deren Transmission innerhalb der optisch wirksamen Fläche für jedes einzelne Element steuerbar ist. So kann man im weiteren auch aus LCD-Reflexionsbauelementen in einer optischen Anordnung sowohl EMS in Transmission 14.1 oder aber auch EMS in Reflexion 14.2 erzeugen. Mikrospiegelarrays oder sogenannte DLP- oder DMD-Bauelemente können gegebenenfalls direkt als EMS in Reflexion 14.2 eingesetzt werden. CMOS-Bildsensoren mit einzeln ansteuerbaren und auslesbaren Pixeln sind ebenfalls direkt als EMS als Empfänger 14.4 einsetzbar, wobei nachfolgend die Pixel ebenfalls als Elemente bezeichnet werden. Auch Bauelemente, die als Array mit emittierenden Elementen aufgebaut sind, sind als EMS in EmissionEMS 14 is to be understood in the following as general beam manipulation units with at least one optically accessible surface which consists of individual elements which can be controlled independently of one another and which can change the incident radiation in a controllable manner or convert them into electronic signals. Beam manipulation in this sense also means converting electromagnetic radiation into electronic signals. An EMS 14 consists of at least one component, which has such individually controllable elements in a surface that can be arranged in an optically accessible manner in a beam path. Such components can be micromirror arrays, LCD displays and microdisplays in transmission or reflection, as well as color displays or CMOS chips as image sensors, which in special cases can be used directly as EMS 14 or are effective in an arrangement as EMS 14. For example, an LCD chip in transmission with one arranged in front of the chip in the direction of light Polarizer generate an EMS 14, the transmission of which can be controlled within the optically effective area for each individual element. In this way, one can also generate both EMS in transmission 14.1 or also EMS in reflection 14.2 from LCD reflection components in an optical arrangement. Micromirror arrays or so-called DLP or DMD components can optionally be used directly as EMS in reflection 14.2. CMOS image sensors with individually controllable and readable pixels can also be used directly as EMS as receivers 14.4, the pixels also being referred to below as elements. Components that are constructed as an array with emitting elements are also emitted as EMS
14.3 erfindungsgemäß einsetzbar. Wie eine EMS 14 erzeugt wird und welche Bauelemente zu deren Erzeugung benutzt werden, ist für die Erfindung und auch für alle anderen Ausführungsbeispiele unerheblich, sofern sie eine optisch zugängige und optisch oder optoelektronisch wirksame Fläche mit einzeln voneinander unabhängig ansteuerbaren Elementen besitzt, die die Strahlung steuerbar manipulieren oder in elektronische Signale wandeln können.14.3 can be used according to the invention. How an EMS 14 is generated and which components are used to generate it is irrelevant to the invention and also to all other exemplary embodiments, provided that it has an optically accessible and optically or optoelectronically active surface with individually controllable elements that control the radiation manipulate or convert into electronic signals.
Im Sonderfall kann es vorteilhaft sein, dass die EMS 14 aus einem einzelnen Element besteht.In special cases it can be advantageous that the EMS 14 consists of a single element.
Das ITS 17 ist in Fig. 1b schematisch dargestellt. Es besteht aus Steuereinheiten 17.1 , die über die Schnittstellen 16 mit den steuerbaren Einheiten der optischen Anordnung, in diesem Fall der EMS 14.1 und der EMSThe ITS 17 is shown schematically in FIG. 1b. It consists of control units 17.1, which interface 16 with the controllable units of the optical arrangement, in this case the EMS 14.1 and the EMS
14.4 verbunden sind. Eine Zentraleinheit 17.5 ist mit den Daten-, Signal- und/ oder Bildspeichereinheiten 17.2, den Signal- und/ oder14.4 are connected. A central unit 17.5 is connected to the data, signal and / or image storage units 17.2, the signal and / or
Bildverarbeitungseinheiten 17.3, den Auswerteeinheiten 17.4, den Einheiten zum Dialogbetrieb und zur Ergebnispräsentation 17.6, der Programmbibliothek 17.7 und den Einheiten zur Ergebnisdokumentation 17.8 verbunden. Während die Steuereinheiten 17.1 die ansteuerbaren Einheiten der optischen Anordnung, in diesem Fall die EMS 14.1 und 14.4 steuern und die von diesen Einheiten übernommenen Daten, Signale bzw. Bilder an die informationstechnischen Einheiten der ITS weitergegeben, dienen die anderen Einheiten der ITS zur Realisierung der mit der Vorrichtung vorgesehenen, später näher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.Image processing units 17.3, the evaluation units 17.4, the units for interactive operation and for the presentation of results 17.6, the program library 17.7 and the units for results documentation 17.8. While the control units 17.1 control the controllable units of the optical arrangement, in this case the EMS 14.1 and 14.4, and the data, signals or images taken over by these units to the Given information technology units of the ITS, the other ITS units are used to implement the method according to the invention provided with the device and described later.
Erfindungsgemäß werden nunmehr über das Verfahren zum Betrieb des beschriebenen Gerätes dessen Eigenschaften allein programmtechnisch festgelegt, die seine Eignung als bildgebendes, messendes und/ oder prüfendes Gerät definieren. Die erfindungsgemäße Wirkung des Verfahrens wird mittels Fig. 1c beschrieben. Fig. 1c stellt mögliche Strahlenbündel in der optischen Anordnung von Fig. 1a dar, die allein durch Programmierung der EMS 14.1 und 14.4. erzeugbar sind. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde die Hauptebene der Optikeinheit 7.4 in die Pupillenebene 5.3 gelegt. Diejenige Steuereinheit 17.1 , die die Elemente der EMS in Transmission 14.1 ansteuert, kann die Transmission der einzelnen Elemente unabhängig voneinander verändern. Würde die Ansteuerung derart erfolgen, dass eine zentrische kreisförmige Fläche aus Elementen voll durchgesteuert und der Rest der Elemente lichtundurchlässig geschaltet wird, wäre eine klassische Lochblende als Öffnungsblende des Systems realisiert. Der Vorteil aus dieser Sicht bestände bereits darin, mit hoher Genauigkeit verschiedene Öffnungen zu realisieren und zeitlich mit hoher Zeitauflösung zu variieren. Das bedeutet, dass man während eines Aufnahme- oder Messvorganges z.B. Beleuchtungsänderungen durch Variation der Pupillenöffnung ausgleichen könnte, ohne ein mechanisches Teil zu bewegen. Darüber hinaus kann man nunmehr eine Vielzahl von Öffnungen verschiedener Geometrie mit beliebiger Lage und Fläche programmtechnisch realisieren und mit hoher zeitlicher Auflösung variieren. Hinzu kommt, dass man nicht nur zwischen der maximalen und minimalen Transmission hin und her schalten kann, sondern auch definierte Transmissionswerte dazwischen einstellen kann. Die Wirkung einer EMS 14 in der Pupille stehend ist also nicht mehr mit einer konventionellen Öffnungsblende vergleichbar, sondern eröffnet einen völlig neuen, mit dem Stand der Technik nicht realisierbaren, Anwendungsbereich. Die EMS in Transmission 14.1 kann die Transmission und die Apertur eines einzelnen, nur durch ihre Elementgröße bestimmten,According to the invention, the properties for the operation of the described device are now determined solely in terms of program technology, which define its suitability as an imaging, measuring and / or testing device. The effect of the method according to the invention is described by means of FIG. 1c. FIG. 1c shows possible beams in the optical arrangement of FIG. 1a, which can be obtained solely by programming the EMS 14.1 and 14.4. can be generated. To simplify the illustration, the main plane of the optics unit 7.4 was placed in the pupil plane 5.3. The control unit 17.1 which controls the elements of the EMS in transmission 14.1 can change the transmission of the individual elements independently of one another. If the control were to be carried out in such a way that a central circular surface made of elements is fully controlled and the rest of the elements are switched opaque, a classic pinhole would be implemented as the opening diaphragm of the system. The advantage from this point of view would be to realize different openings with high accuracy and to vary the time with high time resolution. This means that during a recording or measuring process, for example, changes in lighting could be compensated for by varying the pupil opening without moving a mechanical part. In addition, it is now possible to implement a large number of openings of different geometries with any position and area in the program and to vary them with high temporal resolution. In addition, it is not only possible to switch back and forth between the maximum and minimum transmission, but also to set defined transmission values in between. The effect of an EMS 14 in the pupil is no longer comparable to that of a conventional aperture diaphragm, but opens up a completely new area of application that cannot be realized with the state of the art. The EMS in Transmission 14.1 can only determine the transmission and the aperture of an individual,
Elementarstrahlenbündels programmtechnisch festlegen. Durch die EMS als Empfänger 14.4 in der Bildebene 3.2, die als CMOS- Bildempfänger mit einzeln auslesbaren Elementen ausgeführt ist, kann man in der Bildebene 3.2 beliebige, zur Objektebene 3.1 konjugierte Flächenelemente, deren Information selektiv an das ITS 17 weitergegeben wird, programmtechnisch festlegen, ohne dass das ganze Bild ausgelesen werden muss. Jedes Element ist zudem in seiner Empfindlichkeit unterschiedlich einstellbar. Einzeln sind diese Vorteile der CMOS- Empfängertechnik dem technischen Stand bekannt.Define the elementary beam programmatically. With the EMS as the receiver 14.4 in the image plane 3.2, which is designed as a CMOS image receiver with individually readable elements, any surface elements conjugated to the object plane 3.1, the information of which is selectively passed on to the ITS 17, can be programmed in the image plane 3.2, without having to read the whole picture. Each element can also be set differently in its sensitivity. These advantages of CMOS receiver technology are known to the individual state of the art.
Durch die Kombination und Unabhängigkeit der Ansteuerbarkeit aller Elemente der EMS 14.1 und der EMS 14.4 kann man nun erfindungsgemäß im Rahmen der optisch bzw. optoelektronisch wirksamen Elementezahl beliebige Elementarstrahlenbündel erzeugen. Als Elementarstrahlenbündel soll das Strahlenbündel zwischen dem Objektpunkt oder einem konjugierten Bildpunkt und dem Öffnungspunkt in der zugehörigen Pupille verstanden werden. Dabei ist als Punkt idealisierend die jeweilige Fläche des Elementes bzw. dessen konjugierte Bildfläche gemeint. Steuert man nur ein Element der EMS 14.1 durch und liest nur ein Element der EMS 14.4. aus, erhält man ein derartiges Elementarstrahlenbündel.Due to the combination and independence of the controllability of all elements of the EMS 14.1 and the EMS 14.4, any elementary ray bundle can now be generated according to the invention within the scope of the optically or optoelectronically active number of elements. The elementary ray bundle is to be understood as the ray bundle between the object point or a conjugate image point and the opening point in the associated pupil. Here, the ideal surface is the respective surface of the element or its conjugate image surface. If you control only one element of EMS 14.1 and read only one element of EMS 14.4. such an elementary beam is obtained.
In Fig. 1c ist ein solches Elementarstrahlenbündel a im Objekt- und Bildraum dargestellt. Durch die Lage der Flächenelemente A und D wird die Richtung des Elementarstrahlenbündels festgelegt. Steuert man gleichzeitig mehrere, zusammenhängende Elemente der EMS 14.1 oder 14.4 gleichzeitig durch, entstehen die Strahlenbündel b, c und d, die sich aus jeweils mehreren Elementarstrahlenbündeln zusammensetzen. Die Eigenschaften dieser Bündel sind unterschiedlich. Sie unterscheiden sich nicht nur in ihrer Richtung, sondern auch in ihrer Apertur und in ihren objektseitigen bzw. bildseitigen Flächen. Erfindungsgemäß kann man nunmehr nicht nur eine Vielzahl verschiedener Elementarstrahlenbündel unterschiedlichster Richtung und Durchstoßpunkte durch Pupillen- und Objekt- bzw- Bildebene realisieren, sondern kann eine beliebige Anzahl zusammenhängender Strahlenbündel unterschiedlicher Eigenschaften (Geometrieform und Fläche in den Ebenen der Pupillen, des Objektes und des Bildes) gleichzeitig oder auch nacheinander erzeugen und zeitlich mit hoher Zeitauflösung variieren. Neben den bereits genannten Eigenschaften kann man nunmehr unabhängig voneinander jedem Elementarstrahlenbündel weitere Eigenschaften zuweisen. Für dieses Ausführungsbeispiel kann man über die Transmission der Elemente der EMS 14.1 die Wertigkeit steuern, mit der ein Elementarstrahlenbündel in die Helligkeit des Bildpunktes eingeht. Andererseits kann man mit der EMS 14.4 wiederum die Empfindlichkeit jedes Bildpunktes steuern, mit dem dieser in die anschließenden Signal- bzw. Bildanalyse eingeht. Beide Bewertungen kann man zeitlich variieren. Z.B. kann man erfindungsgemäß durch Frequenzmodulation der einzelnen Elemente der Pupille einzelne Elementarstrahlenbündel durch gleiche Frequenzen verschiedenen Strahlengängen zuordnen, die signalanalytisch aus den elektronischen Signalbzw. Bildfolgen anhand der Frequenzen wieder trennbar sind, abgesehen von den Möglichkeiten, verschiedene Strahlengänge durch zusammenhängende Elementarbündelstrukturen geometrisch zu trennen. Ordnet man bestimmten Strahlengängen unterschiedliche Funktionen zu, kann man mit der einfachen optischen Anordnung gemäß Fig.1a nicht nur programmtechnisch unterschiedliche bildgebende, messende oder prüfende Gerätesysteme erzeugen, sondern diese auch gleichzeitig oder in sehr schneller Abfolge realisieren und ausführen. Später wird gezeigt, wie durch weitere Ausgestaltung der optischen Anordnung weitere Freiheitsgrade zu höherer Variabilität und Multifunktionalität führen und durch weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine höhere Adaptivität und Lernfähigkeit für eine erfindungsgemäße Gerätelösung erreichbar ist. Entsprechend dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist mit einer einzigen fertigungstechnisch realisierten Anordnung (Fig. 1a)eine Vielzahl an bildgebenden, messenden und prüfenden Anwendungen allein durch programmtechnische Steuerung realisierbar. Zudem lassen sich durch die Bewertungen über Transmission und Empfindlichkeit Rechenoperationen optisch als auch Masken zur schnellen Erkennung von Formen oder Formänderungen, Transmissionen und deren Änderungen, Farbänderungen oder auch Lageänderungen von Objekten erkennen, messen, bzw. prüfen.Such an elementary ray bundle a is shown in the object and image space in FIG. 1c. The position of the surface elements A and D determines the direction of the elementary beam. If you control several contiguous elements of the EMS 14.1 or 14.4 at the same time, the beams b, c and d are created, which are composed of several elementary beams. The properties of these bundles are different. They differ not only in their direction, but also in their aperture and in their object-side or image-side surfaces. According to the invention, it is now possible not only to have a large number of different elementary beams of the most varied directions and Realize penetration points through the pupil and object or image plane, but can generate any number of coherent bundles of rays with different properties (geometric shape and area in the planes of the pupils, the object and the image) simultaneously or one after the other and vary in time with high time resolution. In addition to the properties already mentioned, you can now independently assign additional properties to each elementary beam. For this exemplary embodiment, the value with which an elementary ray beam enters the brightness of the pixel can be controlled via the transmission of the elements of the EMS 14.1. On the other hand, the EMS 14.4 can be used to control the sensitivity of each pixel with which it is used in the subsequent signal or image analysis. You can vary both ratings over time. For example, according to the invention, frequency modulation of the individual elements of the pupil can be used to assign individual elementary beams by means of the same frequencies to different beam paths that are signal-analytically derived from the electronic signal or Image sequences can be separated again on the basis of the frequencies, apart from the possibilities of geometrically separating different beam paths by means of coherent elementary beam structures. If different functions are assigned to certain beam paths, the simple optical arrangement according to FIG. 1a can not only generate different imaging, measuring or testing device systems in terms of program technology, but also implement and execute them simultaneously or in a very rapid sequence. It will be shown later how further degrees of freedom lead to greater variability and multifunctionality through further configuration of the optical arrangement, and how greater adaptability and learning ability can be achieved for a device solution according to the invention by further configuration of the method according to the invention. According to the first exemplary embodiment described, a large number of imaging, measuring and testing applications can be carried out with a single arrangement realized in terms of production technology (FIG. 1a) programmable control realizable. In addition, the evaluations of transmission and sensitivity allow optical operations to be recognized, measured and checked, as well as masks for quickly recognizing shapes or changes in shape, transmissions and their changes, changes in color or changes in position of objects.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht adaptive Bildgebung, Messung und Prüfung im Bereich der Medizin und Industrie.The solution according to the invention enables adaptive imaging, measurement and testing in the field of medicine and industry.
Bildgebung, Messung oder Prüfung durch stark verschmutzende, reflektierende oder streuende Fenster oder?Satz? Schichten oder von Objekten kann mittels der erfindungsgemäßen Lösung realisiert werden, indem das Fenster zur Objektebene in eine konjugierte Ebene zur EMS 14.1 gelegt wird. Durch einen Programmalgorithmus kann die optimale Strahlgeometrie eingestellt werden. Transmissionsänderungen im Objektraum (z.B. Untersuchungen in strömenden oder durch strömende Flüssigkeiten) oder Helligkeitsänderungen durch variierende Beleuchtungsverhältnisse oder Änderungen an den Objekten können ermittelt und durch entsprechende Änderungen der Eigenschaften der Bündel als Fehlerquellen ausgeschaltet werden.Imaging, measurement or testing through heavily soiling, reflecting or scattering windows or? Sentence? Layers or objects can be realized by means of the solution according to the invention by placing the window on the object level in a conjugate level on the EMS 14.1. The optimal beam geometry can be set using a program algorithm. Changes in transmission in the object space (e.g. examinations in flowing or flowing liquids) or changes in brightness due to varying lighting conditions or changes to the objects can be determined and switched off as sources of error by changing the properties of the bundle accordingly.
An diesem Ausführungsbeispiel ist bereits deutlich geworden, dass man von der Öffnungsblende im klassischen Sinne nicht mehr sprechen kann. Da man sich zudem mehrere EMS 14 in zueinander konjugierten Ebenen vorstellen kann, kann in jeder dieser Ebenen ein Teil der Elemente der jeweiligen EMS 14 den Charakter von Öffnungsblenden erhalten, so dass sich für verschiedene Objekt- bzw. Bildpunkte gleichzeitig wirksame Öffnungsblenden in verschiedenen Pupillenebenen befinden können. Deshalb wird nachfolgend nicht zwischen Öffnungsblende und Pupille unterschieden.This embodiment has already made it clear that one can no longer speak of the opening diaphragm in the classic sense. Since one can also imagine several EMS 14 in conjugate planes, part of the elements of the respective EMS 14 can be given the character of aperture diaphragms in each of these planes, so that aperture diaphragms that are effective for different object or image points are located in different pupil planes at the same time can. Therefore, no distinction is made below between the aperture diaphragm and the pupil.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Anwendungsbeispiele und erfindungsgemäße Wirkungen ergeben sich analog zu den später beschriebenen Anwendungsbeispielen und werden dort näher erläutert. In einem zweiten Ausführungsbeispiel soll die optische Anordnung eines erfindungsgemäßen Gerätes dem eines einfachen Bestrahlungssystems 2 entsprechen, dargestellt in Fig. 2. Mittels einer Bestrahlungsquelle 9 und einer Optikeinheit 8.3 wird die Ebene 4.2 ausgeleuchtet, in der eine EMS in Transmission 14.1 angeordnet ist. Eine Optikeinheit 8.2 bildet gemeinsam mit einer Optikeinheit 8.4 die Ebene 4.2 in die bestrahlte Ebene 4.1 ab und erzeugt zugleich die Pupillenebene 6.3, in der eine weitere EMS in Transmission 14.1 angeordnet ist. Die EMS 14 sind über Schnittstellen 16 mit der bereits beschriebenen ITS 17 verbunden. In der schematischen Darstellung von Fig. 2 sind nur die zur Erklärung wichtigen Ebenen dargestellt. Beide EMS 14.1 sind derart aufgebaut, dass ihre Transmission unabhängig voneinander elementeweise in Graustufen gesteuert werden kann.Further advantageous configurations, application examples and effects according to the invention result analogously to the application examples described later and are explained in more detail there. In a second exemplary embodiment, the optical arrangement of a device according to the invention should correspond to that of a simple irradiation system 2, shown in FIG. 2. By means of an irradiation source 9 and an optics unit 8.3, the plane 4.2 is illuminated, in which an EMS in transmission 14.1 is arranged. An optics unit 8.2, together with an optics unit 8.4, images the plane 4.2 in the irradiated plane 4.1 and at the same time generates the pupil plane 6.3, in which a further EMS is arranged in transmission 14.1. The EMS 14 are connected via interfaces 16 to the ITS 17 already described. In the schematic representation of FIG. 2, only the levels that are important for explanation are shown. Both EMS 14.1 are constructed in such a way that their transmission can be controlled independently of one another in gray levels.
Aus Sicht der Funktion eines Bestrahlungssystems 2 ist die bestrahlte Fläche 4.1 maßgeblich. Die für die Punkte dieser Fläche maßgebliche Apertur der Lichtbündel wird durch die Ebene 6.3 bestimmt, die als Pupille bezeichnet wird. Nachfolgend, auch in den folgenden Ausführungsbeispielen, werden alle Ebenen als Pupillenebenen 5.1 bis 5.n und 6.1 bis 6.n bezeichnet, die zu der Ebene konjugiert sind, in der die Apertur des Strahlenbündels festgelegt wird, welches einen Punkt der bestrahlten Ebene 4.1 bestrahlt.From the point of view of the function of an irradiation system 2, the irradiated area 4.1 is decisive. The aperture of the light bundle which is decisive for the points of this surface is determined by the plane 6.3, which is referred to as the pupil. In the following, also in the following exemplary embodiments, all planes are referred to as pupil planes 5.1 to 5.n and 6.1 to 6.n, which are conjugated to the plane in which the aperture of the beam which defines a point of the irradiated plane 4.1 is defined ,
Die Betrachtungen zur erfindungsgemäßen Wirkung sind analog zum ersten Ausführungsbeispiel. Die Wirkung der EMS 14.1 in der Ebene 4.2 ist aus dem Stand der Technik als Einsatz für Projektoren oder aus dem Patent DE 198 12 050 A1 hinreichend bekannt. Die Ansteuerung dieser EMS 14.1 schafft eine strukturierte Beleuchtung in der bestrahlten Fläche, die in Abhängigkeit vom Ort und von der Zeit variabel geändert werden kann. Durch die Kombination mit der EMS 14.1 in der Pupillenebene 6.3 entsteht aber ein Gerätesystem mit völlig anderen Eigenschaften. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel kann man nunmehr bestrahlungsseitige Elementarstrahlenbündel bilden und diesen, wie bereits beschrieben, ebenfalls Eigenschaften und im weiteren Schritt funktionelle Strahlengänge zuweisen. Insbesondere kann man durch Ansteuerung der EMS 14.1 in der Pupillenebene 6.3 die Transmission jedes Elementarstrahlenbündels zusätzlich und unabhängig zur Helligkeitssteuerung der Bildpunkte durch die Transmissionssteuerung jedes Elementes in der zur bestrahlten Ebene 4.1 konjugierten Ebene 4.2. mittels EMS 14.1 steuern. Damit sind wiederum Masken erzeugbar, die voneinander unabhängig Bildstruktur und gleichzeitig Pupillenstruktur (den Weg des bestrahlenden Elementarbündels) bewerten, korrigieren oder verrechnen lassen.The considerations regarding the effect according to the invention are analogous to the first exemplary embodiment. The effect of EMS 14.1 in level 4.2 is sufficiently known from the prior art as an insert for projectors or from patent DE 198 12 050 A1. The control of this EMS 14.1 creates structured lighting in the irradiated area, which can be varied depending on the location and the time. The combination with the EMS 14.1 in the pupil plane 6.3 creates a device system with completely different properties. Analogous to the first embodiment elementary radiation beams are now formed on the radiation side and, as already described, properties and, in the further step, functional beam paths are also assigned to them. In particular, by controlling the EMS 14.1 in the pupil plane 6.3, the transmission of each elementary ray bundle can be additionally and independently of the brightness control of the pixels by the transmission control of each element in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1. control using EMS 14.1. In turn, masks can be generated which independently of each other evaluate, correct or offset the image structure and the pupil structure (the path of the irradiating elementary bundle).
Durch die variable programmtechnische Gestaltung verschiedener Strahlengänge gleichzeitig oder nacheinander und die Möglichkeit, verschiedene Strahlengänge empfangsseitig z.B. geometrisch oder frequenzmäßig trennbar zu machen, hat auch dieses Ausführungsbeispiel breite Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin und Industrie.Due to the variable program design of different beam paths simultaneously or in succession and the possibility of receiving different beam paths e.g. To make them separable geometrically or in terms of frequency, this exemplary embodiment also has wide application possibilities in medicine and industry.
Die Vorteile und Anwendungen des Ausführungsbeispiels werden insbesondere im Zusammenwirken mit Empfängeranordnungen (siehe weitere Ausführungsbeispiele ) noch erheblich erweitert. Dennoch bietet bereits die freie Programmierung der Verläufe der Elementarstrahlenbündel Anwendungsmöglichkeiten für adaptive bestrahlungstherapeutische und laserchirurgische Gerätesysteme in der Medizin als auch für die industrielle adaptive Bearbeitung von Werkstoffen, bei der Bestrahlung durch verschmutzte Fenster oder teiltransparente Medien oder zur Realisierung von hochgenauen Bestrahlungsenergien, örtlichen Energieverteilungen oder selektiven Bestrahlungen in definierten Schichten eines dicken transparenten oder teiltransparenten Objektes. So kann man z.B. Transmissionsunterschiede verschiedener Strahlenwege als Fehlerquelle bei der Erzeugung gleichmäßig bestrahlter Flächen ausschalten. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Anwendungsbeispiele und erfindungsgemäße Wirkungen ergeben sich analog zu den später beschriebenen Anwendungsbeispielen und werden dort näher erläutert. Fig. 3 stellt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel dar, welches die optischen Anordnungen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels miteinander kombiniert. Die bestrahlte Ebene 4.1 des Bestrahlungssystems 2 soll vorzugsweise gleich der Objektebene 3.1 des Empfangssystems 1 sein. Das Bestrahlungssystem 2 soll dabei im Durchlicht zum Empfangssystem 1 angeordnet sein, wobei Anordnungen mit beliebigem Winkel zwischen Bestrahlungs- und Empfangssystem 1 und 2 gleichermaßen von Vorteil sein können und einfach durch entsprechende mechanische Vorrichtungen realisierbar sind. Die EMS 14 sind wiederum alle über Schnittstellen 16 mit dem ITS 17 verbunden.The advantages and applications of the exemplary embodiment are expanded considerably, particularly in cooperation with receiver arrangements (see further exemplary embodiments). Nevertheless, the free programming of the courses of the elementary beams already offers applications for adaptive radiation therapy and laser surgical device systems in medicine as well as for the industrial adaptive processing of materials, for radiation through dirty windows or partially transparent media or for the realization of high-precision radiation energies, local energy distributions or selective ones Irradiation in defined layers of a thick, transparent or partially transparent object. For example, you can switch off transmission differences between different beam paths as a source of error when generating evenly irradiated areas. Further advantageous configurations, application examples and effects according to the invention result analogously to the application examples described later and are explained in more detail there. 3 schematically shows a third exemplary embodiment which combines the optical arrangements of the first and second exemplary embodiments with one another. The irradiated plane 4.1 of the irradiation system 2 should preferably be the same as the object plane 3.1 of the receiving system 1. The irradiation system 2 should be arranged in transmitted light to the receiving system 1, arrangements with any angle between the irradiation and receiving systems 1 and 2 being equally advantageous and being easy to implement using appropriate mechanical devices. The EMS 14 are in turn all connected to the ITS 17 via interfaces 16.
Die Vielfalt der Anwendungsbeispiele und Vorteile dieser Anordnung für die Industrie und die Medizin ergibt sich aus der Kombination des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels und ist bezüglich seiner?Satz? durch diese Kombination erweiterten Anwendungen und Vorteilen ähnlich den Ausführungsbeispielen zu den ophthalmologischen Gerätesystemen und wird folglich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise 4 EMS 14 angeordnet. Mit 2 EMS im Gesamtsystem, z.B. mit 2 EMS im Bestrahlungssystem 2 oder 2 EMS im Empfangssystem 1 lassen sich wesentliche Teile der beschriebenen erfindungsgemäßen Wirkungen bereits erreichen. Durch den Einsatz weiterer EMS 14 wird der Spielraum für unterschiedlich realisierbare, bildgebende, messende, prüfende, bearbeitende oder therapeutische Gerätesysteme nur größer. Das Zusammenwirken verschiedener EMS 14 und erweiterter Strahlengänge wird ebenfalls ausführlich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele für ophthalmologische Gerätesysteme beschrieben und ist analog auf Anwendungsbereiche der Medizin außerhalb der Augenheilkunde und in der Industrie übertragbar.The variety of application examples and advantages of this arrangement for industry and medicine results from the combination of the first and second exemplary embodiment and is regarding its? Sentence? through this combination, extended applications and advantages similar to the exemplary embodiments of the ophthalmic device systems and are consequently explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments. In this exemplary embodiment, 4 EMS 14 are preferably arranged. With 2 EMS in the overall system, e.g. With 2 EMS in the radiation system 2 or 2 EMS in the reception system 1, essential parts of the described effects according to the invention can already be achieved. The use of additional EMS 14 only increases the scope for differently realizable, imaging, measuring, testing, processing or therapeutic device systems. The interaction of different EMS 14 and extended beam paths is also described in detail with the aid of the following exemplary embodiments for ophthalmic device systems and is analogously applicable to fields of application in medicine outside of ophthalmology and in industry.
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Das Bestrahlungssystem 2 ist gegenüber dem im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen System um einen Strahlteiler 12 ergänzt, der das Empfangssystem 1 mit dem Bestrahlungssystem 2 zusammenführt. Ein zusätzlicher ansteuerbarer Strahlmanipulator-SM 15 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Pupillenebene 6.3 angeordnet. Die Pupillenebene 6.3 wird in die Pupillenebene 6.2 abgebildet. Das Empfangssystem 1 ist ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Die Optikeinheit 7.4 bildet gemeinsam mit der Optikeinheit 7.2 die Objektebene 3.1 in die Bildebene 3.2 ab, in der sich die bereits beschriebene EMS als Empfänger 14.4 als Bildsensor befindet. Die EMS in Transmission 14.1 in der Pupillenebene 5.3 wird durch die Optikeinheit 7.4 in die Pupillenebene 5.2 abgebildet. In unmittelbarer Nähe der Pupillenebene 5.3 ist ein weiterer SM 15 angeordnet. Beide Systeme werden derart zusammengeführt und ausgeführt, dass die Pupillenebenen beider Systeme vorzugsweise zueinander konjugiert sind und die Ebene der bestrahlten Fläche 4.1 und die Objektebene 3.1 in eine gemeinsame Ebene fallen, mittels Verstellung von ansteuerbaren Optikeinheiten 8.4 bzw. 7.4. Alle ansteuerbaren Einheiten einschließlich der EMS 14 sind über die Schnittstellen 16 mit der bereits beschriebenen ITS 17 verbunden. Die Schnittstellen 16 sind in Fig. 4 durch gestrichelte Linien dargestellt. Die SM 15 sind als Filterräder ausgeführt, die für Farbuntersuchungen oder auch für Fluoreszenzuntersuchungen entsprechende Filter besitzen.A fourth exemplary embodiment is shown schematically in FIG. 4. The radiation system 2 is compared to that in the second embodiment described system supplemented by a beam splitter 12, which merges the receiving system 1 with the radiation system 2. An additional controllable beam manipulator SM 15 is preferably arranged in the immediate vicinity of the pupil plane 6.3. The pupil plane 6.3 is imaged in the pupil plane 6.2. The receiving system 1 is arranged similar to the first embodiment. The optics unit 7.4, together with the optics unit 7.2, maps the object plane 3.1 into the image plane 3.2, in which the EMS already described is located as the receiver 14.4 as the image sensor. The EMS in transmission 14.1 in the pupil plane 5.3 is imaged by the optics unit 7.4 in the pupil plane 5.2. Another SM 15 is arranged in the immediate vicinity of the pupil plane 5.3. Both systems are brought together and designed in such a way that the pupil planes of both systems are preferably conjugated to one another and the plane of the irradiated surface 4.1 and the object plane 3.1 fall into a common plane by means of adjustment of controllable optical units 8.4 or 7.4. All controllable units, including the EMS 14, are connected via the interfaces 16 to the ITS 17 already described. The interfaces 16 are shown in FIG. 4 by dashed lines. The SM 15 are designed as filter wheels, which have filters for color tests or fluorescence tests.
Vorzugsweise soll dieses Ausführungsbeispiel zur Untersuchung von Gewebe oder Material im Auflicht angewendet werden. Anwendungsbeispiele sind Geräte zur Bildgebung, Messung, Prüfung und Behandlung an und in lebenden und toten Geweben, insbesondere der Haut und für Körperhöhlen. Es unterscheidet sich im Prinzip von den nachfolgend vorgestellten ophthalmologischen Ausführungsbeispielen nur dadurch, dass sich die bestrahlte Fläche und die Objektfläche im Endlichen befindet. Sämtliche vorangegangene oder spätere Beschreibungen und mögliche Modifikationen treffen auch für diese Vorrichtung zu, einschließlich die erfindungsgemäßen Wirkungen und Effekte. Gegenüber konventionellen derartigen Geräten besteht der Vorteil in kontrastreichen Bildern von den Objekten, in der Multifunktionalität, Gleichzeitigkeit von verschiedenen Untersuchungen und in der Realisierung von Adaptivität ähnlich den Untersuchungsgeräten für das Auge 10. .Anwendungsvielfalt und erfindungsgemäße Vorteile sowie vorteilhafte Ausgestaltungen sind gleich oder analog zu den nachfolgenden Ausführungsbeispielen.This exemplary embodiment should preferably be used for examining tissue or material in incident light. Application examples are devices for imaging, measurement, testing and treatment on and in living and dead tissues, in particular the skin and for body cavities. It differs in principle from the ophthalmological exemplary embodiments presented below only in that the irradiated surface and the object surface are finite. All previous or later descriptions and possible modifications also apply to this device, including the effects and effects according to the invention. Compared to conventional devices of this type, the advantage is in high-contrast images of the objects, in the multi-functionality, simultaneity of different examinations and in the implementation of adaptivity similar to the examination devices for the eye 10. The variety of applications and advantages according to the invention and advantageous configurations are the same or analogous to the following embodiments.
Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, ein ophthalmologisches Untersuchungsgerät vorzugsweise für Objekte am Augenhintergrund auf der Basis der indirekten Ophthalmoskopie bzw. Netzhautkameratechnik. Es sind, wie in den vorangegangenen Fig.?, nur die funktioneil wesentlichen Ebenen und Einheiten schematisch dargestellt. Die optische Anordnung dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einem Bestrahlungssystem 2 und einem Empfangssystem 1 , wobei das Bestrahlungssystem 2 eine bestrahlte Ebene 4.1 im Auge 10 bestrahlt und das Empfangssystem 1 eine Objektebene 3.1 im Auge 10 in eine Bildebene 3.2 abbildet. Für Standardanwendungen fallen diese Ebenen zusammen, müssen es aber nicht. Ausgehend von diesen Ebenen verlaufen Bestrahlungs- und Empfangssystem 1 und 2 gemeinsam durch das Auge 10, durch die Augenpupille über die Ophthalmoskoplinse 11 , bilden die Zwischenbilder 3.3 und 4.3, die zu den Ebenen 3.1 und 4.1 konjugiert sind und werden durch eine EMS 14 voneinander getrennt. Bestrahlungs- und Empfangssystem 1 und 2 werden derart gestaltet, dass in bekannter Weise die Pupillenebenen beider Systeme 5.2 und 6.2 zueinander konjugiert sind und ineinander abgebildet werden (5.2 = 6.2 ) und über die Ophthalmoskoplinse 11 auch zugleich in die Ebene der Augenpupille abgebildet werden (5.1=6.1). Die optisch wirksame Fläche der EMS 14 wird in diese gemeinsame Pupillenebene (5.2=6.2 ) gelegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Strahltrennung eine EMS in Reflexion 14.2 auf der Basis eines Spiegelarrays mit mindestens 2, vorzugsweise, aber 3 definierten Ablenkwinkeln eingesetzt. Das Bestrahlungssystem 2 besteht aus einer Bestrahlungsquelle 9, die über eine Optikeinheit 8.3 eine zur bestrahlten Ebene 4.1 konjugierte Ebene 4.2 bestrahlt, aus einem SM 15, einer Optikeinheit 8.1 , die die Ebene 4.2 gemeinsam mit der Ophthalmoskoplinse 11 und den abbildenden Schichten des Auges 10 in die bestrahlte Ebene 4.1 über spiegelnde Elemente der EMS in Reflexion 14.2 abbildet.FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment, an ophthalmological examination device preferably for objects on the back of the eye on the basis of indirect ophthalmoscopy or retinal camera technology. As in the previous figures, only the functionally essential levels and units are shown schematically. The optical arrangement of this exemplary embodiment consists of an irradiation system 2 and a receiving system 1, the irradiation system 2 irradiating an irradiated plane 4.1 in the eye 10 and the receiving system 1 imaging an object plane 3.1 in the eye 10 in an image plane 3.2. These levels coincide for standard applications, but do not have to. Starting from these levels, the radiation and reception systems 1 and 2 run together through the eye 10, through the eye pupil via the ophthalmoscope lens 11, form the intermediate images 3.3 and 4.3, which are conjugate to the levels 3.1 and 4.1 and are separated from one another by an EMS 14 , Irradiation and reception systems 1 and 2 are designed in such a way that the pupil planes of both systems 5.2 and 6.2 are conjugated to one another and are imaged into one another (5.2 = 6.2) and are also imaged into the plane of the eye pupil via the ophthalmoscope lens 11 (5.1 = 6.1). The optically effective surface of the EMS 14 is placed in this common pupil plane (5.2 = 6.2). In the present exemplary embodiment, an EMS in reflection 14.2 based on a mirror array with at least 2, but preferably 3, defined deflection angles is used for beam separation. The irradiation system 2 consists of an irradiation source 9, which irradiates a plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1 via an optics unit 8.3, an SM 15, an optics unit 8.1, which the plane 4.2 together with the ophthalmoscope lens 11 and the imaging layers of the eye 10 in depicts the irradiated plane 4.1 via reflecting elements of the EMS in reflection 14.2.
Das Empfangssystem 1 bildet die Objektebene 3.1 im Auge 10 über die abbildenden Schichten des Auges 10, über die Ophthalmoskoplinse 11 , über spiegelnde Elemente der EMS in Reflexion 14.2, über die Optikeinheit 7.1, über einen SM 15 in die Empfängerebene 3.2 ab, in der die bildaufnehmende Fläche eines CCD-Empfängers 13.1 angeordnet ist.The receiving system 1 forms the object plane 3.1 in the eye 10 via the imaging layers of the eye 10, via the ophthalmoscope lens 11, via reflecting elements of the EMS in reflection 14.2, via the optics unit 7.1, via an SM 15 into the receiver plane 3.2, in which the image-receiving surface of a CCD receiver 13.1 is arranged.
Die EMS in Reflexion 14.2 und alle anderen ansteuerbaren Einheiten des Gerätesystems 7.1, 8.1 , 13.1 und 15 sind über Schnittstellen 16 mit einem ITS 17 verbunden.The EMS in reflection 14.2 and all other controllable units of the device system 7.1, 8.1, 13.1 and 15 are connected to an ITS 17 via interfaces 16.
Das ITS 17 entspricht der bereits beschriebenen Ausführungsform, wobei die Einheiten zur Ergebnisdokumentation 17.8 als Einheiten zur patientenbezogenen Datenbank und für das Patientendaten- und Bildmanagement ausgebildet sind. Im Weiteren sind die Einheiten für den Dialogbetrieb und zur Ergebnispräsentation 17.6 erweitert um Einheiten zum Informationsaustausch mit Netzen insbesondere mit dem WWW.The ITS 17 corresponds to the embodiment already described, the units for result documentation 17.8 being designed as units for the patient-related database and for patient data and image management. In addition, the units for dialogue operation and for the presentation of results 17.6 have been expanded to include units for exchanging information with networks, in particular with the WWW.
Die schematisch dargestellten Optikeinheiten 7.1 und 8.1 dienen der Scharfstellung der bestrahlten Ebene 4.1 und der Objektebene 3.1 in die gewünschte Ebene im Auge 10 und dem Fehlsichtigkeitsausgleich, ohne die Lage der Pupillenebenen zu ändern. Die SM 15 sind als steuerbare Filterräder für Färb-, Eigenfluoreszenz und Untersuchungen mit Fluoreszenzindikatoren und?Satz? ausgebildet.The schematically represented optical units 7.1 and 8.1 are used to focus the irradiated plane 4.1 and the object plane 3.1 into the desired plane in the eye 10 and to correct the ametropia without changing the position of the pupil planes. The SM 15 are available as controllable filter wheels for staining, autofluorescence and examinations with fluorescence indicators and? Set? educated.
Erfindungsgemäß wird durch die Ansteuerung der EMS in Transmission 14.1 die Wirkung der Pupillen von Beleuchtungs- und Empfangsstrahlengängen und der Strahltrennung frei programmierbar. Wie bereits beschrieben, werden durch die unabhängig ansteuerbaren Elemente der EMS 14 Elementarbündel zwischen jedem Punkt der Ebenen 4.1 bzw. 3.1 und jedem Element des Spiegelarrays der EMS 14 gebildet. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Elementarstrahlenbündel durch Ansteuerung der Spiegelelemente der EMS in Reflexion 14.2 dem Bestrahlungs- oder Empfangssystem 2 und 1 zugeordnet oder ausgespiegelt. Die Ausspiegelung erfolgt zur Erzeugung eines strahlenfreien Raumes. Im Weiteren bestimmt die Zahl bzw. Fläche der jeweils einem System zugeordneten Elemente die wirksame Apertur und damit wesentliche Eigenschaften für Bildgebung, Messung, Prüfung, Stimulierung oder Behandlung im Auge 10. Durch die Lage, Geometrieform und Fläche der zu einem System geschalteten Spiegelelemente in der Pupillenebene werden unter anderem die Intensität, wellenoptische, sphärische und chromatische Abbildungsfehler, Astigmatismus, das geometrische Auflösungsvermögen, die fotometrische Auflösung und Nachweisgrenze sowie der Anteil an störendem Reflex- bzw. Streulicht bestimmt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren kann man in Abhängigkeit von der hohen individuellen Variabilität des Patientenauges und der Zielstellung einer Untersuchung jeweils einen optimalen Kompromiss zwischen diesen Eigenschaften finden und die gerätetechnische Lösung und deren Systemparameter individuell an die Untersuchung und an die Gegebenheiten des individuellen Auges 10 anpassen. Diese Eigenschaften der Erfindung sollen funktioneile Adaptivität und individuelle Adaptivität genannt werden. Verfahrensmäßig werden Optimierungsprogramme ausgeführt, die die optimalen Einstellungen in Berücksichtigung der Untersuchungsziele und Patientenbesonderheiten ermitteln. Dazu werden, wie bereits beschrieben, den möglichen Elementarstrahlenbündeln durch EMS 14- Ansteuerung jeweils Eigenschaften wie Zuordnung zum Bestrahlungs- oder Empfangssystem 2 und 1 oder Ausspiegelung, Verlauf der Elementarstrahlenbündel durch die Augenmedien, Volumen des strahlenfreien Raumes, Lage der Pupillenfläche in der Iris und durch Ansteuerung der anderen steuerbaren Einheiten die Spektren für Farboder Fluoreszenzuntersuchungen sowie die Lage der Ebenen 3.1 und 4.1 im Auge 10 programmtechnisch zugeordnet. Es entstehen dadurch die funktionellen Strahlengänge des Bestrahlungs- und Abbildungssystems zur Beleuchtung und zur Bildgebung im Gerätesystem und im Auge 10. Mit der hohen zeitlichen Auflösung der EMS 14 können, wie früher beschrieben, durch zeitliche Modulation (z.B. Frequenzmodulation oder zeitliche Aufeinanderfolge) weitere Eigenschaften Elementarstrahlenbündeln zugeordnet und somit weitere verschiedene Strahlengänge aus Elementarstrahlenbündeln mit gleichen Eigenschaften gebildet werden, deren unterschiedliche Information, wie bereits beschrieben, signal- oder bildanalytisch wieder trennbar ist. Im Unterschied dazu sind die Eigenschaften der gerätetechnischen Lösung des Standes der Technik durch einen fertigungstechnisch vorgegebenen Lochspiegel und Antireflexblenden fest vorgegeben und nicht anpassbar.According to the invention, by controlling the EMS in transmission 14.1, the effect of the pupils of the illumination and reception beam paths and the beam separation freely programmable. As already described, the independently controllable elements of the EMS 14 form elementary bundles between each point of the levels 4.1 and 3.1 and each element of the mirror array of the EMS 14. In accordance with the method according to the invention, these elementary beams are assigned or reflected to the radiation or reception system 2 and 1 by controlling the mirror elements of the EMS in reflection 14.2. The reflection is done to create a radiation-free room. Furthermore, the number or area of the elements assigned to a system determines the effective aperture and thus essential properties for imaging, measurement, testing, stimulation or treatment in the eye 10. The position, geometric shape and area of the mirror elements connected to a system in the The pupil level is determined, among other things, by the intensity, wave-optical, spherical and chromatic aberrations, astigmatism, the geometric resolution, the photometric resolution and detection limit as well as the proportion of disruptive reflected or scattered light. With the device and the method according to the invention, depending on the high individual variability of the patient's eye and the objective of an examination, an optimal compromise can be found between these properties and the device-technical solution and its system parameters can be individually adapted to the examination and the circumstances of the individual eye 10 to adjust. These properties of the invention are to be called functional adaptivity and individual adaptivity. Optimization programs are carried out in a procedural manner, which determine the optimal settings taking into account the examination objectives and patient peculiarities. For this purpose, as already described, the possible elementary beams by EMS 14 control each have properties such as assignment to the radiation or reception system 2 and 1 or mirroring, course of the elementary beams through the eye media, volume of the radiation-free space, position of the pupil surface in the iris and by controlling the other controllable units, the spectra for color or fluorescence examinations and the position of planes 3.1 and 4.1 in eye 10 are assigned in the program. This results in the functional beam paths of the radiation and imaging system for lighting and imaging in the device system and in the eye 10. With the high temporal resolution of the EMS 14, as described earlier, further properties of elementary beams can be obtained through temporal modulation (e.g. frequency modulation or temporal succession) assigned and thus further different beam paths are formed from elementary beams with the same properties, the different information of which, as already described, can be separated again by signal or image analysis. In contrast to this, the properties of the technical device solution of the prior art are predetermined by a perforated mirror and anti-reflective screens specified in terms of production technology and are not adaptable.
Man erreicht andere erfindungsgemäße Wirkungen, wenn man das Ausführungsbeispiel modifiziert, indem die EMS 14 als EMS in Transmission 14.1 ausgeführt und in der zur bestrahlten Ebene 4.1 konjugierten Ebene 4.2 im Bestrahlungssystem 2 angeordnet oder die EMS 14 als EMS als Empfänger 14.4 ausgeführt und anstelle des CCD-Empfängers 13.1 angeordnet wird.Other effects according to the invention are achieved if the exemplary embodiment is modified by designing the EMS 14 as an EMS in transmission 14.1 and arranging it in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1 in the radiation system 2, or the EMS 14 as an EMS as a receiver 14.4 and instead of the CCD -Receiver 13.1 is arranged.
Mit einer EMS in Transmission 14.1 in der Ebene 4.2 kann man durch die unabhängige Ansteuerung verschiedener Transmissionswerte der Elemente der EMS 14 entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene Strahlengänge mit völlig unterschiedlichen Funktionen erzeugen, die die Anwendungsbereiche einer Netzhautkamera weit überschreiten, wie später in einem Ausführungsbeispiel zu den erfindungsgemäßen Verfahren noch dargestellt wird. Den Elementarstrahlenbündeln, die in diesem Fall zwischen den mechanischen Öffnungen der Blenden in den Pupillenebenen und den Elementen der EMS 14 oder deren Bilder gebildet werden, ordnet man dazu wiederum programmtechnisch Eigenschaften wie Lage, Farbe, Modulationsfrequenz oder Zeitverhalten und Transmissionswerte zu und kann über gleiche Eigenschaften, insbesondere wie bereits beschrieben, durch zeitliche Zuordnungen oder Frequenzeigenschaften mehrere Strahlengänge gleichzeitig oder in sehr schneller Folge nacheinander erzeugen. Ein Beispiel ist die gleichzeitige Erzeugung eines Fixations-, eines bildgebenden bzw. Dokumentations-, eines Mess- und Stimulierungsstrahlenganges, wie später beschrieben. Da mit den folgenden Ausführungsbeispielen derartige erfindungsgemäße Lösungen noch wesentlich vorteilhafter gestaltet werden können, wird auf spätere Ausführungen verwiesen, die analog auf diese einfachen Ausführungsbeispiele zu übertragen sind.With an EMS in transmission 14.1 in level 4.2, by independently controlling different transmission values of the elements of the EMS 14 in accordance with the method according to the invention, different beam paths with completely different functions can be generated which far exceed the areas of application of a retinal camera, as will be the case later in an exemplary embodiment inventive method is still shown. The elementary beams, which in this case are formed between the mechanical openings of the diaphragms in the pupil planes and the elements of the EMS 14 or their images, are in turn assigned to this In terms of program technology, properties such as position, color, modulation frequency or time behavior and transmission values and can generate several beam paths simultaneously or in very rapid succession using the same properties, in particular as already described, by means of time assignments or frequency properties. An example is the simultaneous generation of a fixation, an imaging or documentation, a measurement and stimulation beam path, as described later. Since solutions according to the invention of this type can be made even more advantageously with the following exemplary embodiments, reference is made to later explanations which can be applied analogously to these simple exemplary embodiments.
Fig. 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel, ebenfalls ein ophthalmologisches Gerät, vorzugsweise für den Augenhintergrund. Die hier dargestellte optische Anordnung unterscheidet sich gegenüber dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel darin, dass weitere EMS 14 vorgesehen sind. Im Bestrahlungsstrahlengang wurden die Optikeinheit 8.1 gegen die Einheiten 8.2 und 8.4 ersetzt, die vor allem eine weitere Pupillenebene 6.3, konjugiert zur Pupillenebene 6.2, erzeugen, in der eine weitere EMS in Transmission 14.1 angeordnet wird. Eine dritte EMS 14 wird in Transmission ausgeführt und in der zur bestrahlten Ebene 4.1 konjugierten Ebene 4.2 angeordnet. Im Empfangssystem 1 wird der CCD-Empfänger 13.1 gegen eine EMS als Empfänger 14.4 und die Optikeinheit 7.1 wird durch 2 Optikeinheiten 7.2 und 7.4 ersetzt, womit eine zusätzliche Pupillenebene 5.3 konjugiert zu 5.2 erzeugt wird. In dieser Pupillenebene 5.3 wird eine weitere EMS in Transmission 14.1 angeordnet. Alle weiteren EMS 14 sind, wie auch die steuerbaren Optikeinheiten 7.4 und 8.4, mit dem bereits beschriebenen ITS 17 über die Schnittstellen 16 verbunden. Die ansteuerbaren Optikeinheiten 7.4 und 8.4 können die Scharfstellung in die gewünschte Lage im Auge 10 für die Objektebene und die bestrahlte Ebene in Verbindung mit dem Fehlsichtigkeitsausgleich realisieren. Zusätzlich sollen diese Einheiten den Abbildungsmaßstab vorzugsweise kontinuierlich verstellen können. Diese Einstellfunktionen lassen die Lage der Pupillenebene 5.2 bzw. 6.2 unverändert. Wie im fünften Ausführungsbeispiel ist der Strahlteiler 12 in der Pupillenebene 5.2=6.2 als EMS 14 auf Basis eines Spiegelarrays ausgeführt, dessen erfinderische Wirkung bereits beschrieben wurde. Die zusätzlichen EMS 14 erweitern die erfinderischen Vorteile beträchtlich. Erfindungsgemäß sind nunmehr sowohl im Empfangssystem als auch im Bestrahlungssystem voneinander unabhängige beliebige Elementarstrahlenbündel, wie bereits im dritten Ausführungsbeispiel beschrieben, erzeugbar. Diese werden durch die Ansteuerung der Elemente der EMS 14 erzeugt und bilden sich jeweils zwischen den Elementen der Bildebenen und zugehörigen Pupillenebenen heraus, sofern diese Elemente empfangs- bzw. bestrahlungswirksame Strahlen zulassen. Zusätzlich kann man mit dem Strahlteiler 12 als EMS 14 beliebige Elementarstrahlen dem Empfangs- oder Beobachtungssystem 1 zuordnen. Dadurch, dass die EMS in Transmission 14.1 der Pupillenebenen zu der EMS in Reflexion 14.2 konjugiert sind, braucht die EMS in Reflexion 14.2 keine 3 Ablenkwinkel, um Strahlen auszuspiegeln. Diese Funktion lässt sich durch Ansteuerung der EMS 14 in den Pupillenebenen 6.3 bzw. 5.3 realisieren, indem diese EMS in Transmissin 14.1 die Strahlenbündel begrenzen und damit beliebigen strahlenfreien Raum zwischen den empfangs- und strahlungsseitigen Bündeln zur Beseitigung von Reflex- und Streulicht erzeugen können.Fig. 6 shows a sixth embodiment, also an ophthalmic device, preferably for the fundus. The optical arrangement shown here differs from the previous exemplary embodiment in that further EMS 14 are provided. In the radiation beam path, the optical unit 8.1 was replaced by the units 8.2 and 8.4, which above all produce a further pupil plane 6.3, conjugated to the pupil plane 6.2, in which a further EMS in transmission 14.1 is arranged. A third EMS 14 is carried out in transmission and arranged in the plane 4.2 conjugated to the irradiated plane 4.1. In the reception system 1, the CCD receiver 13.1 is replaced by an EMS as the receiver 14.4 and the optics unit 7.1 is replaced by 2 optics units 7.2 and 7.4, which creates an additional pupil plane 5.3 conjugated to 5.2. A further EMS in transmission 14.1 is arranged in this pupil plane 5.3. All other EMS 14, like the controllable optical units 7.4 and 8.4, are connected to the ITS 17 already described via the interfaces 16. The controllable optical units 7.4 and 8.4 can implement the focusing in the desired position in the eye 10 for the object plane and the irradiated plane in connection with the ametropia compensation. In addition, these units are said to The imaging scale can preferably be adjusted continuously. These setting functions leave the position of the pupil plane 5.2 or 6.2 unchanged. As in the fifth exemplary embodiment, the beam splitter 12 in the pupil plane 5.2 = 6.2 is designed as an EMS 14 based on a mirror array, the inventive effect of which has already been described. The additional EMS 14 significantly expand the inventive advantages. According to the invention, any elementary bundles of rays that are independent of one another can now be generated both in the receiving system and in the radiation system, as already described in the third exemplary embodiment. These are generated by the control of the elements of the EMS 14 and are formed in each case between the elements of the image planes and the associated pupil planes, provided that these elements allow rays which have an effect on reception or radiation. In addition, any elementary rays can be assigned to the reception or observation system 1 with the beam splitter 12 as EMS 14. Because the EMS in transmission 14.1 of the pupil planes are conjugated to the EMS in reflection 14.2, the EMS in reflection 14.2 does not need 3 deflection angles to reflect rays. This function can be realized by controlling the EMS 14 in the pupil levels 6.3 or 5.3, in that these EMS in Transmissin 14.1 limit the radiation beams and can thus generate any radiation-free space between the reception and radiation-side beams to remove reflected and scattered light.
Gleichzeitig lassen sich mit der EMS 14 in der Pupillenebene 6.3 störende Strahlenbündel beseitigen, indem die Transmission der entsprechenden Elemente auf Null geschaltet wird.At the same time, the EMS 14 in the pupil plane 6.3 can be used to eliminate disturbing beams by switching the transmission of the corresponding elements to zero.
Eine weitere Wirkung von EMS 14 in konjugierter Anordnung zueinander ist, dass man eine Kontrastverstärkung in der bestrahlten Ebene 4.1 und in der Empfängerebene z.B. durch Multiplikation der Transmissionswerte auf die Elementarstrahlenbündel erreicht und zudem rechentechnische Operationen z.B. zur Korrektur von Ausleuchtungsverhältnissen oder großen Reflexionsbzw. Remissionsunterschiede im Objektebenenbereich (Beispiel: Foveola und Sehnentenkopf ) zusätzlich zur Erzeugung verschiedener Strahlengänge erreichen kann.Another effect of EMS 14 in a conjugate arrangement to one another is that contrast enhancement in the irradiated plane 4.1 and in the receiver plane is achieved, for example, by multiplying the transmission values on the elementary beams, and also computing operations, for example to correct illumination conditions or large reflection or. Remission differences in the object level area (example: Foveola and Tendon duck head) in addition to generating different beam paths.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil für die EMS in Reflexion 14.2 als Strahlteiler zwischen Bestrahlungs- und Empfangssystem 2 und 1 ergibt sich, wenn die Spiegelkippung zusätzlich zu der definierten Winkelstellung feinfühlig kontinuierlich ansteuerbar ist, da man in diesem Fall auch Wellenfrontkorrekturen zur Erhöhung der bildgebenden Auflösung erreichen kann.A further advantage according to the invention for the EMS in reflection 14.2 as a beam splitter between the radiation and reception system 2 and 1 is obtained if the mirror tilt can be gently controlled in addition to the defined angular position, since in this case it is also possible to achieve wavefront corrections to increase the imaging resolution ,
Fig. 7 zeigt ein siebentes Ausführungsbeispiel, das sich vom sechsten Ausführungsbeispiel nur in der Trennung von Bestrahlungs- und Empfangssystem 2 und 1 unterscheidet. Anstelle der EMS 14 bzw. des konventionellen Lochspiegels wird ein teildurchlässiger Strahlteiler 12 angeordnet, der nicht mehr zwangsweise in der gemeinsamen Pupillenebene 5.2=6.2 liegen muss. Die Schnittstellen 16, die die ansteuerbaren Einheiten von Bestrahlungs- und Empfangssystem 2 und 1 mit dem ITS 17 verbinden, sind in Fig. 7 als gestrichelte Linien gekennzeichnet. Im Unterschied zu einer EMS 14, deren Elemente das Elementarstrahlenbündel nur vollständig dem Bestrahlungs- bzw. Empfangssystem 2 und 1 zuordnet und damit keine Überdeckung der Pupillenöffnungen von beiden Systemen ermöglicht, kann mit der in diesem Beispiel vorgeschlagenen Lösung mittels teildurchlässigem Strahlteiler 12 eine beliebige Überdeckung der Pupillenöffnungen beider Systeme realisiert werden. Das kann insbesondere von Vorteil sein, wenn die Reflexfreiheit nicht durch geometrische Strahlteilung sondern z.B. durch spektrale Strahlteilung realisiert werden kann. Das ist z.B. bei Fluoreszenzuntersuchungen der Fall. Während im Bestrahlungssystem 2 mittels SM 15 die Erregerwellenlänge eingestellt wird, wird im Empfangssystem 1 mittels SM 15 die Erregerwellenlänge gesperrt und nur die Fluoreszenzwellenlänge zugelassen. Selbstverständlich kann mittels EMS 14 der Pupillenebenen auch geometrische Strahlteilung realisiert werden. Für die vorgeschlagene Lösung aus Fig. 7 kann auch als Strahlteiler 12 zur Trennung von Empfangs- und Bestrahlungssystem 1 und 2 der konventionelle Lochspiegel verwendet werden. In diesem Ausführungsfall würden durch den konventionellen Lochspiegel die möglichen nutzbaren Bereiche der Pupillenebene für die Bildung von Elementarstrahlenbündeln in beiden Systemen fest eingeschränkt werden, blieben aber in den für das Bestrahlungs- bzw. Empfangssystem 2 und 1 fest vorgegebenen Pupillenbereichen frei programmierbar. Der Einsatz eines Lochspiegels würde also die möglichen frei programmierbaren Eigenschaften einschränken.FIG. 7 shows a seventh exemplary embodiment, which differs from the sixth exemplary embodiment only in the separation of irradiation and reception systems 2 and 1. Instead of the EMS 14 or the conventional perforated mirror, a partially transmissive beam splitter 12 is arranged, which no longer necessarily has to lie in the common pupil plane 5.2 = 6.2. The interfaces 16, which connect the controllable units of radiation and reception system 2 and 1 to the ITS 17, are identified in FIG. 7 as dashed lines. In contrast to an EMS 14, the elements of which the elementary beam bundle only completely assigns to the radiation or reception system 2 and 1 and thus does not allow the pupil openings of both systems to be covered, the solution proposed in this example can be used to cover the pupil using a partially transparent beam splitter 12 Pupil openings of both systems can be realized. This can be particularly advantageous if the freedom from reflections cannot be achieved by geometrical beam splitting but, for example, by spectral beam splitting. This is the case, for example, with fluorescence tests. While the excitation wavelength is set in the irradiation system 2 using SM 15, the excitation wavelength is blocked in reception system 1 using SM 15 and only the fluorescence wavelength is permitted. Of course, geometric beam splitting can also be achieved using EMS 14 of the pupil planes. For the proposed solution from FIG. 7, the conventional perforated mirror can also be used as a beam splitter 12 for separating the reception and radiation systems 1 and 2. In this embodiment, the possible usable areas of the pupil plane for the formation of elementary beam bundles in both systems would be restricted by the conventional perforated mirror, but remained freely programmable in the pupil areas predefined for the radiation or reception system 2 and 1. The use of a perforated mirror would therefore limit the possible freely programmable properties.
Die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren weiteren Wirkungen und Vorteile werden mit der Beschreibung der Ausführungsbeispiele für die später beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ausführlicher dargestellt.The further effects and advantages which can be achieved in connection with the method according to the invention are illustrated in more detail with the description of the exemplary embodiments for the method according to the invention described later.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 7 kann man zur Erhöhung der Freiheitsgrade für die Funktionalität der programmierbaren Elementarstrahlenbündel bzw. Strahlengänge weiter modifizieren. Fig. 8a stellt ein vorteilhaftes achtes Ausführungsbeispiel für ein Bestrahlungssystem 2 mit 2 parallelen, nahezu identischen Teilsystemen 2.1 und 2.2. und einem weiteren Teilsystem 2.3 dar. Das 3. Teilsystem soll eine parallele Infrarotbeleuchtung der bestrahlten Ebene 4.1 realisieren, die von einem später beschriebenen empfangsseitigen Teilsystem zur Aufnahme von Infrarotbildern benötigt wird. Dazu wird eine Infrarotquelle 9.1 über Optikeinheiten 8.3 und 8.2 über einen Umlenkspiegel 8.7 einem spektralen Teiler zugeführt, der die Infrarotstrahlung in den gemeinsamen Bestrahlungsstrahlengang 2? einspiegelt. Mit dem SM 15 kann dieser Teilstrahlengang spektral abgestimmt werden. Die infrarote Bildaufnahme wird vorzugsweise über ein gesondertes Teilsystem bestrahlungs- und empfangsseitig realisiert, da die Aufnahme von Infrarotbildern und deren Auswertung durch ein Folgeprogramm eine mögliche Lösung zur Erkennung und Korrektur von Augenbewegungen darstellt, die bei den meisten Untersuchungen sinnvoll ist.The exemplary embodiments 1 to 7 described can be modified further in order to increase the degrees of freedom for the functionality of the programmable elementary beam bundles or beam paths. 8a shows an advantageous eighth exemplary embodiment for an irradiation system 2 with 2 parallel, almost identical subsystems 2.1 and 2.2. and a further subsystem 2.3. The third subsystem is intended to implement a parallel infrared illumination of the irradiated plane 4.1, which is required by a receiving subsystem described later for taking infrared images. For this purpose, an infrared source 9.1 is fed via optical units 8.3 and 8.2 via a deflecting mirror 8.7 to a spectral divider which emits the infrared radiation into the common radiation beam path 2? einspiegelt. This partial beam path can be spectrally tuned with the SM 15. The infrared image acquisition is preferably implemented on the radiation and reception side via a separate subsystem, since the acquisition of infrared images and their evaluation by a follow-up program represent a possible solution for the detection and correction of eye movements, which is useful in most examinations.
Das Bestrahlungssystem 2 aus den Abschnitten 2 und 2.1 bzw. 2 und 2.2 enstpricht funktioneil dem Bestrahlungssystem 2 aus Fig. 6 bzw. 7. und muss nicht noch einmal beschrieben werden. Der Abschnitt des Bestrahlungssystems 2 aus Fig 6 bzw. Fig 7 von der Bestrahlungsquelle 9 bis einschließlich zum SM 15 wurde ein zweites Mal aufgebaut und parallel zueinander als Teilsystem 2.1 und 2.2. in das Bestrahlungssystem 2 integriert. Dabei wird die Bestrahlungsquelle 9 von beiden Teilsystemen benutzt. Die Umlenkspiegel 8.7 dienen zur Umlenkung und die Zusammenführung der Teilsysteme 2.1 und 2.2. erfolgt durch den teildurchlässigen Spiegel 8.8 .The radiation system 2 from sections 2 and 2.1 or 2 and 2.2 corresponds functionally to the radiation system 2 from FIGS. 6 and 7 and need not be described again. The section of the radiation system 2 from FIG. 6 or FIG. 7 from the radiation source 9 up to and including the SM 15 was built up a second time and parallel to one another as subsystem 2.1 and 2.2. integrated into the radiation system 2. The radiation source 9 is used by both subsystems. The deflecting mirrors 8.7 are used for deflecting and bringing together the subsystems 2.1 and 2.2. takes place through the partially transparent mirror 8.8.
Die Wirkung eines Teilsystems mit einer EMS in Transmission 14.1 in der zur bestrahlten Ebene 4.1 und einer EMS in Transmission 14.1 in einer Pupillenebene wurde bereits ausreichend beschrieben. Durch die Anordnung von zwei parallelen Teilsystemen dieser Art kann man den bestrahlungsseitigen Elementarstrahlenbündeln, die in jedem Teilsystem unabhängig voneinander frei programmierbar sind mit einer weiteren unabhängigen Eigenschaft, z.B. einer unterschiedlichen spektralen Charakteristik versehen und miteinander überlagern. Die spektrale Charakteristik kann dabei durch die EMS 14, wie bereits beschrieben, als Ausführung eines ansteuerbaren Filterrades ausgeführt werden, aber auch als steuerbarer spektral durchstimmbarer Filter. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Freiheitsgrade für die programmierbaren Eigenschaften und Funktionalität der erfindungsgemäßen Lösungen. Ein neuntes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 8b dargestellt. Zur Aufnahme von Infrarotbildern wird in das Empfangssystem 1 ein Spektralteiler 8.9 eingebracht, der die Infrarotstrahlung in ein empfangsseitiges Teilsystem 1.3 lenkt. Die Optikeinheit 7.5 bildet die Objektebenen 3.1 auf einen Infrarot- Bildempfänger 13.2 ab.The effect of a subsystem with an EMS in transmission 14.1 in the plane 4.1 irradiated and an EMS in transmission 14.1 in a pupil plane has already been sufficiently described. The arrangement of two parallel subsystems of this type allows the radiation-side elementary beams, which are freely programmable in each subsystem independently of one another, to be provided with another independent property, for example a different spectral characteristic, and to be superimposed on one another. The spectral characteristic can be implemented by the EMS 14, as already described, as a design of a controllable filter wheel, but also as a controllable spectrally tunable filter. The result is an increase in the degrees of freedom for the programmable properties and functionality of the solutions according to the invention. A ninth embodiment is shown in Fig. 8b. To record infrared images, a spectral divider 8.9 is introduced into the receiving system 1, which directs the infrared radiation into a subsystem 1.3 on the receiving side. The optical unit 7.5 maps the object planes 3.1 to an infrared image receiver 13.2.
Ein zehntes Ausführungsbeispiel gezeigt mit Fig. 8c ist eine weitere erfindungsgemäße Lösung zur vorteilhaften Erzeugung von Teilsystemen am Beispiel des Empfangssystems 1. Wird z.B. die EMS 14 der Pupillenebene des Empfangssystem 1 der Ausführungsbeispiele 6 und 7 nicht als EMS in Transmission 14.1, sondern als eine EMS in Reflexion 14.2, z.B. auf der Basis eines Spiegelarrays mit mindestens 2 definierten Ablenkwinkeln ausgeführt, kann man das Empfangssystem 1 in zwei Teilsysteme 1.1 und 1.2 teilen. In der zur Objektebene 3.1 konjugierten Bildebene 3.2 des zweiten Teilsystems 14.2 soll vorzugsweise eine zweite EMS als Empfänger 14.4 angeordnet werden. Das Teilsystem 1.2 ist analog zu dem Teilsystem 1.1 aufgebaut. Vorrichtung und Wirkung des Bestrahlungssystems 2 entlang des Teilsystems 1.1 wurde bereits mit dem sechsten bzw. siebenten Ausführungsbeispiel beschrieben und gilt analog auch für das Teilsystem 1.2 Die vorteilhafte Wirkung dieser Anordnung besteht nun z.B. darin, dass man allein durch programmtechnische Ansteuerung der EMS in Reflexion 14.2 in der Pupillenebene entscheidet, ob die EMS als Empfänger 14.4 z.B. Stereobilder liefert oder z.B. spektral unterschiedliche Bilder aus gleichem Betrachtungswinkel. Steuert man die Elemente der EMS in Reflexion 14.2 derart an, dass eine geometrische Pupillenteilung erfolgt, d.h. die Hälfte der jeweils benachbarten Elementarstrahlenbündel wird als zusammengehörendes Bündel dem Teilsystem 1.1 zugeordnet, während die andere Hälfte dem Teilsystem 1.2 zugeordnet wird, erhält man Stereobilder. Steuert man die Elemente so an, dass die Elementarstrahlenbündel abwechselnd den Teilsystemen 1.1 und 1.2 zugeordnet werden, realisiert man näherungsweise die Wirkung einer Amplitudenteilung. Im letzteren Fall kann man mittels SM 15 die beiden Teilsysteme 1.1 und 1.2 spektral unterschiedlich abstimmen, während im Fall der Stereo-Betriebsart die SM 15 vorteilhafterweise gleiche Wirkung in beiden Teilsystemen 1.1 und 1.2 haben soll.A tenth exemplary embodiment shown with FIG. 8c is a further solution according to the invention for the advantageous generation of subsystems using the example of the receiving system 1. If, for example, the EMS 14 of the pupil level of the receiving system 1 of the exemplary embodiments 6 and 7 is not an EMS in transmission 14.1, but rather an EMS In reflection 14.2, for example based on a mirror array with at least 2 defined deflection angles, the receiving system 1 can be divided into two subsystems 1.1 and 1.2. A second EMS as the receiver 14.4 should preferably be arranged in the image plane 3.2 of the second subsystem 14.2 conjugated to the object plane 3.1. The subsystem 1.2 is constructed analogously to the subsystem 1.1. The device and effect of the irradiation system 2 along the subsystem 1.1 has already been described with the sixth or seventh exemplary embodiment and also applies analogously to the subsystem 1.2. The advantageous effect of this arrangement now consists, for example, in that reflection 14.2 in is controlled solely by programming the EMS The pupil level decides whether the EMS 14.4 delivers, for example, stereo images or, for example, spectrally different images from the same viewing angle. If one controls the elements of the EMS in reflection 14.2 in such a way that the pupil is geometrically divided, ie half of the neighboring elementary beam bundles are assigned to subsystem 1.1 as a bundle belonging together, while the other half is assigned to subsystem 1.2, stereo images are obtained. If one controls the elements in such a way that the elementary beams are alternately assigned to subsystems 1.1 and 1.2, one realizes approximately the effect of an amplitude division. In the latter case, you can use the SM 15 adjust the two subsystems 1.1 and 1.2 spectrally differently, while in the case of stereo mode the SM 15 should advantageously have the same effect in both subsystems 1.1 and 1.2.
Ein elftes Ausführungsbeispiel wird anhand von Fig. 9a erläutert. Modifiziert wird das in Fig. 8a gezeigte achte Ausführungsbeispiel durch die Ergänzung eines Therapiestrahlenganges, beispielsweise für die photodynamische Therapie am Auge 10 zur Behandlung der AMD. Ein entsprechender AMD- fähiger und ansteuerbarer Therapielaser 9.2 wird über eine Optikeinheit 8.5 und einen steuerbaren Klappspiegel 8.6 in den Strahlengang des Teilsystems 2.2 bei Bedarf eingespiegelt. Klappspiegel 8.6 und Therapielaser 9.2 sind über Schnittstellen 16 mit dem ITS 17 verbunden. Die Optikeinheit 8.5 sorgt für eine Ausleuchtung der EMS in Transmission 14.1 in der Ebene 4.2 mit dem Laserlicht. Entsprechend der bereits beschriebenen Wirkung können nunmehr therapeutische Elementarstrahlenbündel gebildet werden, die jede beliebige geometrische Form in der bestrahlten Ebene 4.1 mit beliebigen Intensitätsmustern bilden können, während gleichzeitig zur Therapie weitere Strahlengänge für andere Funktionen programmtechnisch über das Teilsystem 2.2 erzeugt werden können. Ein erster deutlicher Vorteil besteht nunmehr darin, dass das Therapiesystem mit dem Untersuchungssystem in einem Gerät kombiniert ist. Die grafischen Untersuchungsergebnisse, die derzeit noch durch Bildauswertung der Fluoreszenz angiografischer Bilder gewonnen werden, stehen unmittelbar für die Therapie zur Verfügung..An eleventh embodiment is explained with reference to FIG. 9a. The eighth exemplary embodiment shown in FIG. 8a is modified by the addition of a therapy beam path, for example for photodynamic therapy on the eye 10 for the treatment of AMD. A corresponding AMD-capable and controllable therapy laser 9.2 is reflected in the beam path of the subsystem 2.2 via an optical unit 8.5 and a controllable folding mirror 8.6. Folding mirror 8.6 and therapy laser 9.2 are connected to the ITS 17 via interfaces 16. The optics unit 8.5 ensures that the EMS in transmission 14.1 is illuminated in level 4.2 with the laser light. In accordance with the effect already described, therapeutic elementary beam bundles can now be formed which can form any geometrical shape in the irradiated plane 4.1 with any intensity pattern, while at the same time further beam paths for other functions can be generated programmatically via the subsystem 2.2 for therapy. A first clear advantage now consists in the fact that the therapy system is combined with the examination system in one device. The graphic examination results, which are currently still obtained through image evaluation of the fluorescence of angiographic images, are immediately available for therapy.
Ein zwölftes Ausführungsbeispiel wird anhand der Fig. 9b näher erklärt. Die Zeichnung stellt eine Anordnung als Teilsystem 2.4 für ein Bestrahlungssystem 2 dar, das zur Therapie aber auch für Messungen in das Bestrahlungssystem 2 mittels ansteuerbarem Klappspiegel 8.6 eingespiegelt werden kann. Ein therapeutischer Koagulations- oder Messlaser 9.3 z.B. für Laser-Doppler- Messungen wird auf einen xy-Scannerspiegel 8.10 gerichtet, der in einer Pupillenebene 6.4 angeordnet ist. Mittels ansteuerbarer Optikeinheit 8.4 kann der Koagulations- oder Messlaser 9.3 auf die bestrahlte Ebene 4.1 fokussiert werden. Die Schnittstellen 16 verbinden die ansteuerbaren Einheiten der Anordnung mit der ITS 17.A twelfth exemplary embodiment is explained in more detail with reference to FIG. 9b. The drawing shows an arrangement as a subsystem 2.4 for an irradiation system 2, which can be reflected into the irradiation system 2 for therapy but also for measurements by means of a controllable folding mirror 8.6. A therapeutic coagulation or measuring laser 9.3, for example for laser Doppler measurements, is directed onto an xy scanner mirror 8.10, which is arranged in a pupil plane 6.4. By means of a controllable optics unit 8.4 the coagulation or measuring laser 9.3 are focused on the irradiated plane 4.1. The interfaces 16 connect the controllable units of the arrangement to the ITS 17.
Die Kombination notwendiger Diagnose- bzw. Untersuchungstechnik mit der therapeutischen Vorrichtung im gleichen Gerätesystem sind eine Voraussetzung für eine individuelle Therapieführung und -Optimierung. Weitere erfindungsgemäße vorteilhafte Wirkungen des elften und zwölften Ausführungsbeispiels werden nachfolgend bei der Beschreibung des Zusammenwirkens der Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt.The combination of the necessary diagnostic or examination technology with the therapeutic device in the same device system is a prerequisite for individual therapy management and optimization. Further advantageous effects of the eleventh and twelfth exemplary embodiments according to the invention are described below in the description of the interaction of the device with the methods according to the invention.
Weitere Modifikationen, die Erzeugung weiterer Teilsysteme oder der Austausch von Einheiten oder der beschriebenen EMS 14 durch andere EMS 14 ändert am erfinderischen Grundgedanken nichts Wesentliches, sondern führt zur Änderung der funktionellen Möglichkeiten bzw. Variabilität, erweitert oder schränkt die Breite der Anwendungen ein.Further modifications, the generation of further subsystems or the replacement of units or the described EMS 14 by other EMS 14 does not change anything essential in the inventive concept, but leads to a change in the functional possibilities or variability, expands or limits the range of applications.
So wird vorzugsweise als Bestrahlungsquelle 9 eine Xe-Lampe im kontinuierlichen Betrieb eingesetzt, um eine hohe Leuchtdichte zu erreichen. Dennoch können Mittel für den zusätzlichen Blitzbetrieb vorteilhaft sein. Die Bestrahlungsquelle 9 kann mit ihrer strahlenden Fläche und ihrem Öffnungswinkel im Zusammenwirken mit ihrer Abbildung über die Optikeinheit 8.3 die Variationsmöglichkeit der Bildung von Elementarlichtstrahlen einschränken.An Xe lamp is preferably used as the radiation source 9 in continuous operation in order to achieve a high luminance. Nevertheless, means for the additional flash mode can be advantageous. The radiation source 9, with its radiating surface and its opening angle in cooperation with its image via the optical unit 8.3, can limit the possibility of variation in the formation of elementary light beams.
Die SM 15 wurden beispielhaft als Filterräder mit bekannten Filtern ausgeführt. Vorteilhaft könnte auch der Einsatz strukturierter Filter sein, die in einer Pupillenebene konjugiert zu einer EMS 14 liegen. Damit könnte man durch die Filterstruktur jedem Element der EMS 14 bzw. jedem Elementarstrahlenbündel eine definierte Farbe zuordnen. Eine andere vorteilhafte Ausführung der SM 15 könnten steuerbare Polarisatoren oder ansteuerbare durchstimmbare Filter sein, die im Bestrahlungssystem und im Empfangssystem angeordnet, z.B. Untersuchungen zur Eigenfluoreszenz oder fluoreszierenden Farbstoffen möglich machen, deren Spektren noch nicht bekannt sind. Bisher wurde nur der Einsatz von bildgebenden Empfängern beschrieben. Es kann auch vorteilhaft sein, andere oder zusätzliche Strahlungsempfänger wie Fotovervielfacher oder andere ein- oder mehrflächige Halbleiterempfänger einzusetzen. Hochempfindliche MCP- Empfänger oder andere Systeme zum Einzelphotonennachweis können ebenfalls vorteilhaft sein, wie für bestimmte Einsatzfälle auch CCD-Linienempfänger.The SM 15 were designed as filter wheels with known filters. The use of structured filters that are conjugated to an EMS 14 in a pupil plane could also be advantageous. With that you could assign a defined color to each element of the EMS 14 or each elementary beam thanks to the filter structure. Another advantageous embodiment of the SM 15 could be controllable polarizers or controllable tunable filters which are arranged in the radiation system and in the receiving system, for example making it possible to carry out investigations into self-fluorescence or fluorescent dyes, the spectra of which are not yet known. So far, only the use of imaging receivers has been described. It can also be advantageous to use other or additional radiation receivers such as photomultipliers or other single or multi-surface semiconductor receivers. Highly sensitive MCP receivers or other systems for single photon detection can also be advantageous, as can CCD line receivers for certain applications.
Die Multifunktionalität der erfindungsgemäßen Lösung entsteht erst durch das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, realisiert durch das Zusammenwirken der bereits beschriebenen Hard- und Softwareeinheiten der ITS 17 mit den anderen Einheiten der Vorrichtung. Zur Erläuterung des Verfahrens wird von einer Vorrichtung entsprechend Fig. 7 mit einer Aufteilung des Bestrahlungssystems 2 in Teilsysteme 2.1 , 2.2 und 2.3 entsprechend Fig. 8a ausgegangen.The multifunctionality of the solution according to the invention arises only through the interaction of the method according to the invention with the device according to the invention, realized through the interaction of the already described hardware and software units of ITS 17 with the other units of the device. To explain the method, a device according to FIG. 7 with a division of the radiation system 2 into subsystems 2.1, 2.2 and 2.3 according to FIG. 8a is assumed.
Wie bereits vorher beschrieben, ermöglichen die dargestellten Vorrichtungen die Bildung von Elementarstrahlenbündeln. Als Elementarstrahlenbündel sollen die kleinsten Strahlenbündel verstanden werden, die durch die Vorrichtungen programmtechnisch über die Ansteuerung mittels ITS 17 erzeugt werden können, z.B. indem jeweils ein Element der verschiedenen, vorgesehenen EMS 14 angesteuert wird. Wie bereits beschrieben, erzeugt man ein Elementarstrahlenbündel mit einer EMS in Reflexion 14.2, indem die Winkelstellung eines Elementarspiegels gesteuert wird und die durch den Elementarspiegel reflektierte Strahlung in das gewünschte System eingespiegelt wird. Mit einer EMS in Emission 14.3 (selbstleuchtende EMS) werden die selbststrahlenden Elemente direkt eingeschaltet oder mit einem definierten Intensitätswert versehen. Bei eingesetzten EMS in Transmission 14.1 , wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und Fig. 8a, wird für jede EMS in Transmission 14.1 ein Element in Transmission geschaltet. Ein Element mit dem Transmissionswert 0 kann kein Elementarstrahlenbündel bilden. Für die EMS als Empfänger 14.4 braucht einfach nur ein Element allein ausgelesen werden. So kann man Elementarstrahlenbündel zwischen den Elementen der beiden EMS 14 im Bestrahlungs- bzw. im Empfangssystem 2 und 1 gemäß Fig. 7 erzeugen, die nur durch die Fläche der Elemente der EMS 14 bzw. deren Bilder begrenzt werden. Die Richtung und Lage der Elementarstrahlen im Auge 10 wird nur durch die Lage der angesteuerten Elemente der EMS 14 in den Ebenen bestimmt. Zwischen Bestrahlungssystem 2 und Empfangssystem 1 oder in den Teilsystemen 2.1 und 2.2 aus Fig. 8a können die Elementarstrahlenbündel unabhängig voneinander erzeugt werden. Innerhalb eines Systems bzw. Teilsystems bilden sich Elementarstrahlenbündel derart heraus, dass jedes Element bzw. deren Bild der ersten EMS 14 mit jedem Element bzw. dessen Bild der zweiten EMS 14 jeweils ein Elementarstrahlenbündel ergeben. Vorausgesetzt ist dabei aber eine geeignete Bestrahlungsquelle 9, die in bekannter Weise in die Pupillenebenen abgebildet wird und deren Bestrahlungsquellenfläche die Pupillenebene ausfüllt und zudem die bestrahlte Ebene 4.1 ausleuchtet. Wird wie in Fig. 5 nur eine EMS 14 eingesetzt und anstelle der zweiten EMS 14 eine mechanische Blende angeordnet, kann man ebenfalls, wie beschrieben, Elementarstrahlenbündel erzeugen, die aber nur in der Ebene der EMS 14 ihre Lage ändern können, während sie in der Ebene mit der mechanischen Blende bzw. deren Bilder fest sind.As previously described, the devices shown enable the formation of elementary beams. Elementary beams are to be understood as the smallest beams that can be generated by the devices in terms of program technology via the control by means of ITS 17, for example by controlling one element of the various EMS 14 provided. As already described, an elementary beam is generated with an EMS in reflection 14.2 by controlling the angular position of an elementary mirror and the radiation reflected by the elementary mirror into the desired system is reflected. With an EMS in emission 14.3 (self-illuminating EMS), the self-radiating elements are switched on directly or provided with a defined intensity value. When EMS in transmission 14.1 is used, as in the present exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8a, an element is switched into transmission for each EMS in transmission 14.1. An element with the transmission value 0 cannot form an elementary beam. For EMS as recipient 14.4, only one element needs to be read out alone. So you can generate elementary beams between the elements of the two EMS 14 in the radiation or in the receiving system 2 and 1 according to FIG. 7, which are only limited by the area of the elements of the EMS 14 or their images. The direction and position of the elementary rays in the eye 10 is only determined by the position of the controlled elements of the EMS 14 in the planes. The elementary beams can be generated independently of one another between radiation system 2 and reception system 1 or in subsystems 2.1 and 2.2 from FIG. 8a. Elementary beams are formed within a system or subsystem such that each element or its image of the first EMS 14 with each element or its image of the second EMS 14 each result in an elementary beam. However, a suitable radiation source 9 is required, which is imaged in a known manner into the pupil planes and whose radiation source surface fills the pupil plane and also illuminates the irradiated plane 4.1. If only one EMS 14 is used as in FIG. 5 and a mechanical diaphragm is arranged instead of the second EMS 14, it is also possible, as described, to generate elementary beams, but these can only change their position in the plane of the EMS 14 while they are in the Plane with the mechanical aperture or their images are fixed.
Durch Ansteuerung mehrerer benachbarter Elemente der EMS 14 können Elementarstrahlenbündel zu einem gemeinsamen Strahlenbündel zusammengestellt werden. Durch Ansteuerung verschiedener zusammenhängender Gruppen von Elementen der EMS 14 werden verschiedene Strahlenbündel erzeugt. Erzeugt man ein oder mehrere Strahlenbündel derart, dass sie einen zusammenhängenden funktionellen Sinn für eine Gerätefunktion ergeben, so soll diese Elementarstrahlenkonfiguration funktioneller Strahlengang genannt werden. Ein funktioneller Strahlengang kann auch nur aus einem Elementarstrahlenbündel bestehen. Die Fig. 11 bis 16b stellen Strahlenbündel dar, die zu funktionellen Strahlengängen gehören. Ein funktioneller Strahlengang wird benötigt, um Untersuchungsprinzipien zu realisieren. Die funktionellen Strahlengänge einer Netzhautkamera sind z.B. das Beleuchtungsbündel im Bestrahlungssystem 2, mit dem die Objektebene beleuchtet wird und das Abbildungsbündel, mit dem die Objektebene 3.1 in die Empfängerebene abgebildet wird. (Fig. 11 ).By controlling a number of adjacent elements of the EMS 14, elementary beams can be put together to form a common beam. By controlling different connected groups of elements of the EMS 14 generated different beams. If one or more beams are generated in such a way that they provide a coherent functional sense for a device function, this elementary beam configuration should be called a functional beam path. A functional beam path can also consist of only one elementary beam. 11 to 16b represent beams which belong to functional beam paths. A functional beam path is required to implement investigation principles. The functional beam paths of a retinal camera are, for example, the illumination bundle in the radiation system 2, with which the object plane is illuminated, and the imaging bundle, with which the object plane 3.1 is imaged in the receiver plane. (Fig. 11).
Funktionelle Strahlengänge sind z.B. u.a. Dokumentations-, Fixations-, Mess-, Prüf-, Stimulierungs- und Therapiestrahlengänge, die sich durch unterschiedliche Eigenschaften der Strahlenbündel bzw. Elementarstrahlenbündel erhalten. Solche Eigenschaften sind, wie bereits früher beschrieben, die Fokusebenen der Bündel, Geometrieform, Fläche, Anzahl, Intensität und deren Verteilung über das Bündel, spektrale Zusammensetzung und in der Pupillenebene aber auch in der Objektebene 3.1 bzw. bestrahlten Ebene 4.1. Hinzu kommt das Zeitverhalten des Bündels und Eigenschaften, die durch das gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Zusammenwirken mehrerer Strahlenbündel innerhalb eines Systems, zwischen den Teilsystemen, zwischen dem Bestrahlungssystem 2 und dem Empfangssystem 1 entstehen. Erfindungsgemäß werden durch Ansteuerung der ansteuerbaren Einheiten, je nach Vorrichtung in unterschiedlichen Freiheitsgraden Elementarstrahlenbündel erzeugt und durch Zuweisung von Eigenschaften funktioneile Strahlengänge erzeugt. Untersuchungsablauf und funktioneller Strahlengang bestimmen die Systemparameter wie z.B. geometrische, zeitliche, fotometrische und spektrale Auflösung sowie Fehlerquellen. Durch die hohen Freiheitsgrade der vorgeschlagenen Vorrichtungen kann man eine Vielzahl verschiedener funktioneller und noch unbekannter Strahlengänge erzeugen, wie nachfolgend mit weiteren Ausführungsbeispielen zum erfindungsgemäßen Verfahren belegt wird. Damit sind verschiedene Untersuchungsverfahren mit einer fertigungstechnisch ausgebildeten Vorrichtung nur durch Programmierung mittels ITS 17 realisierbar. Das soll als Multifunktionalität bezeichnet werden.Functional beam paths are, for example, documentation, fixation, measurement, testing, stimulation and therapy beam paths, which are obtained through different properties of the beam or elementary beam. As already described, such properties are the focal planes of the bundle, geometric shape, area, number, intensity and their distribution over the bundle, spectral composition and in the pupil plane but also in the object plane 3.1 or irradiated plane 4.1. In addition, there is the time behavior of the bundle and properties that arise from the simultaneous or successive interaction of several beams within a system, between the subsystems, between the radiation system 2 and the receiving system 1. According to the invention, by actuating the controllable units, depending on the device, elementary beams are generated in different degrees of freedom and functional beam paths are generated by assigning properties. The course of the examination and the functional beam path determine the system parameters such as geometric, temporal, photometric and spectral resolution as well as sources of error. Due to the high degrees of freedom of the proposed devices, a large number of different functional and still unknown beam paths can be used generate, as will be demonstrated below with further exemplary embodiments of the method according to the invention. This means that different examination methods can only be implemented with a device designed for production technology by programming using ITS 17. This should be called multifunctionality.
Die hohe zeitliche Auflösung der EMS 14, die entsprechend dem derzeitigen technischen Stand der verwendeten Bauelemente bereits mehr als 1000 Bilder pro Sekunde aufbauen können, kann man sehr schnelle Modifizierungen der funktionellen Strahlengänge zur Optimierung von Untersuchungen, aber auch Funktionsabläufe sehr schnell abarbeiten oder verschiedene Untersuchungen durch schnellen Wechsel der funktionellen Strahlengänge nacheinander durchführen.The high temporal resolution of the EMS 14, which can build up more than 1000 frames per second according to the current state of the art of the components used, means that the functional beam paths can be modified very quickly to optimize examinations, but also functional processes can be processed very quickly or various examinations carried out Carry out rapid changes in the functional beam paths one after the other.
Die Vielfalt der möglichen Modifikationen der Strahlengänge und Untersuchungsabläufe innerhalb kürzester Zeit ist zudem Voraussetzung für die später noch zu beschreibende funktioneile und individuelle Adaptivität und die individuelle Therapieoptimierung.The variety of possible modifications of the beam paths and examination procedures within a very short time is also a prerequisite for the functional and individual adaptivity to be described later and the individual therapy optimization.
Erfindungsgemäß können gleichzeitig mehrere funktioneile Strahlengänge und parallele Untersuchungsabläufe realisiert werden. Dazu werden die Eigenschaften den Elementarstrahlenbündeln bzw. Strahlengängen derart zugewiesen, dass sich die unterschiedlichen funktionellen Strahlengänge z.B. geometrisch oder farblich voneinander funktioneil oder empfangsseitig über entsprechend abgestimmte Teilsysteme oder signalanalytisch bzw. durch Bildanalyse wieder trennen lassen. Aufgrund der hohen zeitlichen Auflösung kann man unterschiedliche Strahlengänge z.B. auch Frequenzen kodieren, wie bereits beschrieben. Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zu den Verfahren bringen für diese Mehrfachstrahlengänge Beispiele.According to the invention, several functional beam paths and parallel examination processes can be implemented at the same time. For this purpose, the properties are assigned to the elementary beams or beam paths in such a way that the different functional beam paths e.g. Functionally or in terms of color, they can be separated from one another or received at the receiving end using appropriately coordinated subsystems, signal analysis or image analysis. Due to the high temporal resolution, different beam paths can be used e.g. also encode frequencies, as already described. The following exemplary embodiments of the methods provide examples for these multiple beam paths.
Weitere Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen anhand von Fig. 10 erläutert werden: Die Figur 10 zeigt schematisch den Ablauf einer Untersuchung. Wesentlich ist, dass die Programmabläufe für die Untersuchungen mittels der Vorrichtung nicht starr, sondern erfindungsgemäß mit zwei Optimierungsschleifen ablaufen, wodurch die Adaption an patientenspezifische und untersuchungsspezifische Besonderheiten möglich wird. Das Untersuchungsziel wird vorgegeben. Entsprechend dem Untersuchungsziel wird automatisch oder dialoggetrieben das jeweilige Untersuchungsprogramm ausgewählt (Programmauswahl) und abgearbeitet (Programmablauf). Das Untersuchungsprogramm ermöglicht es, wesentliche Eigenschaften der funktionellen Strahlengänge und des Untersuchungsablaufes zu ändern (Optimierung von Vorrichtung und Verfahren). Dazu werden Voruntersuchungsergebnisse oder Hilfsuntersuchungen durchgeführt, deren Ergebnisse automatisch ausgewertet und die als Rückkopplungssignale (patienten- oder untersuchungsspezifische Rückwirkungen) den Programmablauf und die funktionellen Strahlengänge automatisch modifizieren, (erste Optimierungsschleife). Die damit realisierbare Wirkung soll als funktionelle Adaptivität bezeichnet werden. Die Optimierungsänderungen und Ausgangsdaten werden patientenbezogen mit dem Untersuchungsergebnis gespeichert (patientenbezogene Speicherung) und können von einem wissensbasierten und lernfähigem System (Expertensystem) zur selbständigen Optimierung der Untersuchungsvorgänge genutzt werden. Erfindungsgemäß sind Mittel zur künstlichen Intelligenz in der Programmbibliothek und Datenspeicherung vorgesehen. In einer zweiten Optimierungsschleife wird dem Bediener der Vorrichtung die Möglichkeit gegeben, direkt oder mit Unterstützung wissensbasierter lernfähiger Systeme (Programme) selbst den Untersuchungsablauf optimal auf die individuelle Fragestellung und Eigenarten des Patienten bzw. des zu untersuchenden Objektes anzupassen (Dialog Untersucher). Auch diese Optimierungsänderungen und -parameter werden mit dem Untersuchungsergebnis zusammen gespeichert, vom Expertensystem ausgewertet und patientenspezifisch bei weiteren Untersuchungen angeboten. Die damit erreichte Wirkung soll als individuelle Adaptivität bezeichnet werden. Durch Verbindung der Untersuchungsabläufe mit einem Expertensystem kann die hohe Flexibilität der Vorrichtung und des Verfahrens erheblich besser ausgenutzt werden. Dabei ist die Art des Expertensystems, sofern es lernfähig oder/ und wissensbasiert ist, von untergeordneter Bedeutung für die Erfindung. Die Realisierung der Adaptivität erfordert nicht zwingend ein Expertensystem, wird aber durch ein solches maßgeblich unterstützt.Further aspects of the method according to the invention will be explained with reference to FIG. 10: FIG. 10 schematically shows the course of an investigation. It is essential that the program sequences for the examinations by means of the device do not run rigidly, but according to the invention with two optimization loops, whereby the adaptation to patient-specific and examination-specific peculiarities is possible. The goal of the investigation is specified. The respective examination program is selected (program selection) and processed (program sequence) in accordance with the examination objective, either automatically or in dialogue. The examination program makes it possible to change essential properties of the functional beam paths and the examination sequence (optimization of device and method). For this purpose, preliminary examination results or auxiliary examinations are carried out, the results of which are automatically evaluated and which automatically modify the program sequence and the functional beam paths as feedback signals (patient- or examination-specific repercussions) (first optimization loop). The effect that can be realized in this way should be referred to as functional adaptivity. The optimization changes and initial data are saved patient-related with the examination result (patient-related storage) and can be used by a knowledge-based and adaptable system (expert system) for independent optimization of the examination processes. According to the invention, means for artificial intelligence in the program library and data storage are provided. In a second optimization loop, the operator of the device is given the opportunity, directly or with the support of knowledge-based learning systems (programs), to optimally adapt the examination procedure to the individual question and peculiarities of the patient or the object to be examined (dialog examiner). These optimization changes and parameters are also saved together with the examination result by the expert system evaluated and offered patient-specific for further examinations. The effect achieved is to be called individual adaptivity. By combining the examination procedures with an expert system, the high flexibility of the device and the method can be used much better. The type of expert system, insofar as it is capable of learning and / or knowledge-based, is of minor importance for the invention. The implementation of adaptivity does not necessarily require an expert system, but is significantly supported by such.
Wie bereits erläutert, sind durch die elementeweise Ansteuerbarkeit der in der Vorrichtung angeordneten EMS 14 bestrahlungsseitige und empfangsseitige dünne Elementarstrahlenbündel erzeugbar, die beliebig ein- und ausgeblendet, in Farbe und Intensität, in zeitlicher Reihenfolge, aber auch gleichzeitig, voneinander unabhängig, unterschiedlich manipuliert und insbesondere den verschiedenen Strahlengängen einzeln und unabhängig voneinander zugeordnet werden können. Das ist bei konventionellen Untersuchungsgeräten bisher auch mit entsprechend aufwändigen mechanisch-optisch-konstruktiven Lösungen oder speziellen mechanischoptischen Mitteln gar nicht oder nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Mechanische Lösungen sind zudem entwicklungs- und herstellungsseitig sehr teuer und störanfällig.As already explained, the element-by-element controllability of the EMS 14 arranged in the device on the radiation side and on the reception side enables thin elementary light beams to be generated, which can be faded in and out, in color and intensity, in chronological order, but also simultaneously, independently of one another, differently manipulated and in particular can be individually and independently assigned to the different beam paths. In conventional examination devices, this has hitherto not been possible at all or only to a very limited extent with correspondingly complex mechanical-optical-constructive solutions or special mechanical-optical means. Mechanical solutions are also very expensive in terms of development and manufacture and prone to failure.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird grundsätzlich in folgenden Schritten betrieben (Untersuchungsablauf):A device according to the invention is basically operated in the following steps (examination procedure):
Schritt A: Definition der Zielstellung der Untersuchung und damit der notwendigen funktionellen Strahlengänge und deren gewünschten Systemparameter und Funktion für das zu realisierende Geräteprinzip mit entsprechendem Programmaufruf (erfolgt bei der Entwicklung des Gerätesystems durch Ausarbeitung der Gerätesoftware für das jeweilige Geräteprinzip). Schritt B: Auswahl und Aufruf der Programme zur An- und Ablaufsteuerung, zur Signal- und Bildanalyse, Auswertung, Dialogbetrieb, funktioneile und individuelle Optimierung, zur patientenbezogenen Speicherung, Dokumentation und Ergebnispräsentation.Step A: Definition of the objective of the examination and thus the necessary functional beam paths and their desired system parameters and function for the device principle to be implemented with a corresponding program call (takes place during the development of the device system by developing the device software for the respective device principle). Step B: Selection and call-up of the programs for control and sequence control, for signal and image analysis, evaluation, dialog operation, functional and individual optimization, for patient-related storage, documentation and presentation of results.
Schritt C: Programmgesteuerte Grundeinstellung 1. Untersuchungsperiode: Festlegung der Lage der abbildungsseitigen Objektebene 3.1 und der bestrahlten Ebene 4.1 im Auge 10 zum Ausgangszeitpunkt durch Ansteuerung der Optikeinheiten für die Scharfstellung und Fehlsichtigkeitsausgleich 7.4 und 8.4. (Diese Optikeinheiten sind gleichzeitig die Mittel zur Verschiebung der abbildungsseitigen Objektebene 3.1 und der bestrahlten Ebene 4.1 in die Tiefe des Auges 10 und ggf. zur Änderung des Abbildungsmaßstabes) Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte der Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge für die abbildungsseitige Objektebene 3.1 im Auge 10 durch Ansteuerung und Auslesung der Elemente der entsprechenden Empfängereinheit(en) in der zur Objektebene 3.1 konjugierten Empfängerebene 3.2 in den einzelnen empfangsseitigen Strahlengängen und/ oder durch Einstellung der Vergrößerung über die Optikeinheit 8.1.Step C: Program-controlled basic setting 1st examination period: Determination of the position of the image-side object plane 3.1 and the irradiated plane 4.1 in the eye 10 at the starting point in time by activating the optical units for focusing and ametropia compensation 7.4 and 8.4. (These optical units are at the same time the means for shifting the image-side object plane 3.1 and the irradiated plane 4.1 into the depth of the eye 10 and possibly for changing the image scale) Setting the position and geometry of the penetration points of the elementary beam bundles of the individual beam paths for the image-side object plane 3.1 in Eye 10 by controlling and reading out the elements of the corresponding receiver unit (s) in the receiver plane 3.2 conjugated to the object plane 3.1 in the individual beam paths on the receiving side and / or by adjusting the magnification via the optical unit 8.1.
Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte der Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge für die bestrahlte Ebene 4.1 durch Ansteuerung der Elemente der entsprechenden EMS 14 in einer zur bestrahlten Ebene 4.1 konjugierten Ebene. Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte der Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge durch die Ebene der Augenpupille durch Ansteuerung der Elemente der entsprechenden EMS 14 in einer zur Augenpupille konjugierten Ebene Zuordnung der Elementarstrahlenbündel zu funktionellen Strahlengängen und Zuweisung von den bereits beschriebenen Eigenschaften, wie z.B. Intensität, Farbe, Polarisationsgrad, Frequenz u.a. Eigenschaften entsprechend der vorgesehenen ansteuerbaren Mittel der AnordnungSetting the position and geometry of the penetration points of the elementary beams of the individual beam paths for the irradiated plane 4.1 by controlling the elements of the corresponding EMS 14 in a plane conjugated to the irradiated plane 4.1. Adjustment of the position and geometry of the penetration points of the elementary ray bundles of the individual ray paths through the plane of the eye pupil by controlling the elements of the corresponding EMS 14 in a plane conjugated to the eye pupil. Assignment of the elementary ray bundles to functional ray paths and assignment of the properties already described, such as intensity, Color, degree of polarization, frequency and other properties according to the intended controllable means of the arrangement
Abarbeitung der Programme zur Signal- und Bildanalyse, Auswertung, Dialogbetrieb, funktionelle und individuelle Optimierung, zur patientenbezogenen Speicherung, Dokumentation und Ergebnispräsentation für die aktuelle Bearbeitungsperiode.Processing of programs for signal and image analysis, evaluation, dialog operation, functional and individual optimization, for patient-related storage, documentation and presentation of results for the current processing period.
Schritt D: Steuerung des Untersuchungsablaufes durch Wiederholung der Perioden (Schritt C) durch Variation der Einstellung 1-5 und Realisierung von Punkt 6 solange, bis der Untersuchungsvorgang abgeschlossen ist.Step D: Control of the examination process by repeating the periods (step C) by varying the setting 1-5 and realizing point 6 until the examination process is completed.
Wie Ansteuerungen erfolgen, ist Stand der Technik. Nachfolgend werden die erfindungsgemäßen Einstellungen und das jeweilige Grundprinzip der erfindungsgemäßen Abläufe beschrieben, die ausreichend sind, um mit Mitteln des Standes der Technik verschiedene Ausführungen der Erfindung zu realisieren.How controls take place is state of the art. The settings according to the invention and the respective basic principle of the processes according to the invention are described below, which are sufficient to implement various embodiments of the invention using prior art means.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise als adaptiveThe device according to the invention can advantageously be used as an adaptive device
Netzhautkamera betrieben werden. Die funktionellen Strahlengänge sind schematisch in Fig. 11 dargestellt. Grundlage sind die vorangestelltenRetinal camera operated. The functional beam paths are shown schematically in FIG. 11. The basis are the preceding ones
Ausführungsbeispiele für die Vorrichtungen, insbesondere nach Fig. 6.Exemplary embodiments for the devices, in particular according to FIG. 6.
Die Hauptfunktion einer Netzhautkamera ist die Bilddokumentation für unterschiedliche Vergrößerungen, Bildfelder und Einsatzgebiete.The main function of a retinal camera is the image documentation for different magnifications, image fields and areas of application.
Einsatzgebiete sind die normale Bilddokumentation im weißen oder farbigen Licht, die Fluoreszenz- oder ICG-Angiografie und die Aufzeichnung vonAreas of application are normal image documentation in white or colored light, fluorescence or ICG angiography and the recording of
Eigenfluoreszenz.Autofluorescence.
Das Betreiben einer Vorrichtung als Netzhautkamera läuft grundsätzlich in den beschriebenen Schritten A bis D ab, die wie folgt konkreter beschrieben werden können. Die Ebenen 3.1 und 4.1. werden mittels Einstellung der Einheiten 7.1 und 8.1 bzw. 7.4 und 8.4 in die gleiche Ebene gelegt.The operation of a device as a retinal camera basically takes place in the described steps A to D, which can be described more specifically as follows. Levels 3.1 and 4.1. are placed on the same level by setting the units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
Als Grundeinstellung der bestrahlten Ebene 4.1 und der Objektebene 3.1 wird die Übersichtseinstellung 50° voreingestellt (Fläche B), während die empfangsseitige Fläche A geringfügig kleiner gewählt wird. Beide Flächen werden über die betreffende EMS 14 als Kreis eingestellt.The basic setting for the irradiated level 4.1 and the object level 3.1 is the overview setting 50 ° (area B), while the receiving side area A is selected to be slightly smaller. Both areas are set as a circle via the relevant EMS 14.
Die beleuchtungsseitigen Aperturflächen werden in diesem Fall als zwei getrennte ovale Flächen B und die empfangsseitige Apertur als mittiger Kreis A ausgebildet. Je nach Ausführung der Vorrichtung kann zur Dokumentation desIn this case, the aperture surfaces on the illumination side are formed as two separate oval surfaces B and the aperture on the receiving side as a central circle A. Depending on the design of the device, the documentation of the
Netzhautbildes (Fläche A) die bestrahlungsseitige Einheit alle Elemente kurzzeitig hell steuern oder anstelle der Bestrahlungsquelle 9 wird eineRetinal image (area A), the radiation-side unit briefly control all the elements brightly or instead of the radiation source 9, a
Blitzlampe zur Aufnahme in den Strahlengang eingeklappt.Flash lamp folded into the beam path for inclusion.
Über den Dialogbetrieb kann der Bediener die zu dokumentierende Fläche in Stufen oder auch stufenlos (beim Vorsehen einer Zoom-Optik in 8.4 und 7.4) die Vergrößerung und den Bildfeldausschnitt wählen. Im Dialogbetrieb kann mit den SM 15 eine beliebige Farbe eingestellt werden.Via the interactive mode, the operator can select the area to be documented in steps or also continuously (if a zoom lens is provided in 8.4 and 7.4), the magnification and the field of view. Any color can be set in dialog mode with the SM 15.
Bei der nachfolgenden funktionellen Adaption wird notgedrungen auch dieIn the subsequent functional adaptation, the
Ablaufsteuerung ansprechend der geänderten oder zusätzlichen Funktionen geändert.Sequence control changed according to the changed or additional functions.
Das klassische Netzhautkameraprinzip mit festen Blenden, festen Bildfeldern und festen Filtern (einschiebbar bzw. einklappbare vorbestimmte Filter für Farbaufnahmen, Fluoreszenz- und ICG-Angiografie) ist durch seine festen Einstellungen mit nur wenigen Einstellungen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert.The classic retinal camera principle with fixed diaphragms, fixed image fields and fixed filters (insertable or retractable predetermined filters for color images, fluorescence and ICG angiography) is realized by means of its fixed settings with only a few settings for a device according to the invention.
Dagegen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung betrieben als Netzhautkamera an die klinischen Fragestellungen beliebig angepasst werden (funktioneile Adaptivität). Die freie Programmierbarkeit der bestrahlten Ebene 4.1 ermöglicht es, die adaptive Netzhautkamera an beliebige Empfängergeometrien anzupassen. Bei den Netzhautkameras des Standes der Technik werden gewöhnlich runde Bildfelder benutzt, womit die wertvolle Pixelfläche der rechteckigen Empfängerflächen verloren geht.In contrast, the device according to the invention, operated as a retinal camera, can be adapted as desired to the clinical questions (functional adaptivity). The free programmability of the irradiated level 4.1 makes it possible to adapt the adaptive retinal camera to any receiver geometry. at The retinal cameras of the prior art usually use round image fields, so that the valuable pixel area of the rectangular receiver areas is lost.
Ein weiteres Beispiel für funktionelle Adaptivität ist die Lösung des Problems, des begrenzten Dynamikbereiches konventioneller Netzhautkameras mit elektronischer Bildgebung die dunklen Bereiche der Netzhaut (Makulabereich) und die hellen Bereiche (Sehnervenkopf) nicht gleichzeitig ausreichend aufgelöst bzw. ohne Überstrahlung in einem Bild dokumentiert werden können. Will man z.B. erreichen, dass die helle Pupille und zugleich die dunkle Foveola fotometrisch optimal aufgelöst werden, muss man wegen des begrenzten Dynamikbereiches mit bekannten Netzhautkameras verschiedene Aufnahmen unterschiedlicher Belichtung machen.Another example of functional adaptivity is the solution to the problem that the limited dynamic range of conventional retinal cameras with electronic imaging means that the dark areas of the retina (macular area) and the bright areas (optic nerve head) cannot be sufficiently resolved at the same time or documented in an image without overexposure. Do you want e.g. To achieve that the bright pupil and at the same time the dark foveola are optimally resolved photometrically, you have to take different pictures with different exposures due to the limited dynamic range with known retinal cameras.
Mit der adaptiven Netzhautkamera kann man die einzelnen Flächenbereiche der Netzhaut je nach Pigmentierungsgrad unterschiedlich hell beleuchten. Die notwendige Einstellung über die beleuchtungsseitige EMS in Transmission 14.1 kann vom Untersucher unter Sichtkontrolle am Monitor manuell gesteuert werden, aber vorzugsweise wird über die Auswertung der aktuellen Bilder während der Einstellung automatisch ein Helligkeits-Korrekturbild bestimmt, das über die Elemente der EMS in Transmission 14.1 eingestellt, nahezu stufenlos die Beleuchtung im Fundusbild korrigiert und an den Dynamikbereich der Empfänger anpasst. Auf diese Weise können auch Ausleuchtungsunterschiede korrigiert werden. Das Ergebnis ist ein beleuchtungsseitig korrigiertes Bild, in dem alle Flächenelemente mit optimaler Aussteuerung des Empfängers aufgenommen sind. Erfindungsgemäß kann man im Nachhinein das helligkeitsmodulierte Bild mit dem beleuchtungskorrigiertem Bild verrechnen und ein Bild erzeugen, dessen Dynamikbereich höher ist, als der Empfänger zulässt.With the adaptive retina camera, the individual areas of the retina can be illuminated differently depending on the degree of pigmentation. The necessary setting via the lighting-side EMS in transmission 14.1 can be manually controlled by the examiner under visual control on the monitor, but preferably a brightness correction image is automatically determined by the evaluation of the current images during the setting, which is set via the elements of the EMS in transmission 14.1 , almost continuously corrected the lighting in the fundus image and adapted it to the dynamic range of the receiver. Illumination differences can also be corrected in this way. The result is an image corrected on the lighting side, in which all surface elements are recorded with optimal control of the receiver. According to the invention, the brightness-modulated image can subsequently be offset against the illumination-corrected image and an image can be generated whose dynamic range is higher than the receiver allows.
Die adaptive Netzhautkamera gestattet zudem, der klinischen Fragestellung angepasst, die Tiefenschärfe beliebig und feinfühlig durch Ändern der empfangsseitigen (und bestrahlungsseitigen) Aperturöffnung zu variieren. Mittels kontinuierlich verstellbarem SM 15 sind optimale Wellenlängen für bestimmte Erkrankungen automatisch voreinstellbar, wenn man mit der Zielstellung auch die vermutliche Diagnose eingibt, zu der über eine gespeicherte Liste (wissensbasiertes System) optimale Wellenlängen gefunden werden.The adaptive retinal camera also allows, depending on the clinical question, the depth of field to be varied arbitrarily and sensitively by changing the aperture on the receiving side (and on the radiation side). With the continuously adjustable SM 15, optimal wavelengths for Certain diseases can be automatically preset if you enter the presumed diagnosis with the target, for which optimal wavelengths can be found via a saved list (knowledge-based system).
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die beleuchtende sowie empfangende Fläche (siehe Pfeile in Fig.11) sehr klein zu machen. Man kann auf diese Weise kleine Flächen am Augenhintergrund mit hohem Kontrast und hoher Vergrößerung dokumentieren bzw. untersuchen und die notwendige Helligkeit kann durch Aufsteuern der Elemente der EMS in Transmission 14.1 oder/ und zusätzlich durch Aufsteuern der Aperturöffnungen von empfangs- und bestrahlungsseitigem Strahlengang erfolgen. Auf diese Weise ist erfindungsgemäß ein Bildfeldscanner realisierbar. Die kleinen Bildfelder können entweder nacheinander oder gleichzeitig am Empfänger ausgelesen werden. Nacheinander erzeugte Bilder können mit den Koordinaten eines Folgesystems (siehe weiter unten) automatisch zu extrem hochaufgelösten Panoramabildern zusammengesetzt werden. Derartige hochaufgelöste Bilder könnte man mit konventionellen Kameras aus Lichtbelastungsgründen nur über Bildmontage erstellen. Verkleinert man die Flächen bis zu einem Element, erhält man einen konfokalen Scanner mit konventioneller Lichtquelle. Die Ablaufsteuerung muss dazu realisieren, dass die Auslesung der Empfängerelemente in ihrem zeitlichen Ablauf so gesteuert wird, dass sich die bestrahlten Flächen in der bestrahlten Ebene 4.1 mit der abgescannten Fläche in der Objektebene 3.1 stets exakt überdecken oder je nach erstelltem Scannerbild eine definierte Lage zur beleuchteten Fläche haben. Durch eine Änderung des Untersuchungsablaufes (funktionelle Adaptivität) kann man aber auch die Lage der Fokusebene des Bestrahlungs- und Empfangssystems 2 und 1 gleichmäßig in die Tiefe ändern und kann damit topologische Informationen gewinnen und verschiedene Schichten in der Tiefe untersuchen. Andererseits kann man auch nur einen Lichtschnitt bestrahlungsseitig erzeugen, der empfangsseitig entlang des Strahlbündels im Auge 10 abgetastet wird. Wird die Lage der in die Objektebene 3.1 abgebildeten Empfängerelemente nicht auf die beleuchteten Flächen in der bestrahlten Ebene 4.1 gelegt, kann man Untersuchungen im regredienten Licht durchführen. Diese Untersuchungen können gleichzeitig zum Lichtscanner durchgeführt werden.Another possibility is to make the illuminating and receiving area (see arrows in Fig. 11) very small. In this way, small areas on the fundus of the eye can be documented or examined with high contrast and high magnification, and the necessary brightness can be achieved by controlling the elements of the EMS in Transmission 14.1 or / and additionally by controlling the aperture openings of the beam path on the receiving and radiation side. In this way, an image field scanner can be implemented according to the invention. The small image fields can either be read out one after the other or simultaneously on the receiver. Images created one after the other can be automatically combined into extremely high-resolution panorama images using the coordinates of a follow-up system (see below). Such high-resolution images could only be created with conventional cameras for reasons of light exposure via image montage. If you reduce the area to an element, you get a confocal scanner with a conventional light source. To do this, the sequence control must realize that the readout of the receiver elements is controlled in such a way that the irradiated areas in the irradiated plane 4.1 always overlap exactly with the scanned area in the object plane 3.1 or, depending on the scanner image created, a defined position for illumination Have area. By changing the examination process (functional adaptivity), one can also change the position of the focal plane of the radiation and reception system 2 and 1 uniformly in depth and can thus obtain topological information and examine different layers in depth. On the other hand, it is also possible to produce only one light section on the radiation side, which is scanned in the eye 10 along the beam on the receiving side. Becomes If the position of the receiver elements depicted in the object plane 3.1 is not placed on the illuminated surfaces in the irradiated plane 4.1, investigations can be carried out in regressive light. These examinations can be carried out simultaneously with the light scanner.
Als weiteres Beispiel für die funktionelle Adaptivität der Vorrichtung soll diese als adaptive Netzhautkamera zur Stereodokumentation der Netzhaut betrieben werden. Hierfür vorteilhaft nutzbar ist eine Vorrichtung nach Fig. 6, dessen Empfangssystem 1 entsprechend Fig. 8c in die Teilsysteme 1.1 und 1.2 aufgetrennt ist. Die funktionellen Strahlengänge sind schematisch in Fig. 12 dargestellt.As a further example of the functional adaptivity of the device, it is to be operated as an adaptive retinal camera for stereo documentation of the retina. A device according to FIG. 6, the receiving system 1 of which is divided into subsystems 1.1 and 1.2 according to FIG. 8c, can advantageously be used for this. The functional beam paths are shown schematically in FIG. 12.
Bisher wurden in konventionellen Netzhautkameras bei Stereoaufnahmen die meist mittigen Aperturöffungen (siehe Fig. 11 , A) mittels Umlenkeinheit nur geteilt. Der Nachteil ist eine sehr kleine Stereobasis. Mit der adaptiven Netzhautkamera zur Stereodokumentation der Netzhaut werden durch Ansteuerung des empfangsseitigen EMS 14 die Aperturöffnungen A1 und A2 (siehe Fig. 12) jeweils für einen der Stereostrahlengänge erzeugt. Zur funktionellen Optimierung können Flächengröße und der Abstand der Pupillen A1 und A2 beliebig modifiziert werden.Up to now, in conventional retinal cameras in stereo recordings, the mostly central aperture openings (see FIGS. 11, A) have only been divided by means of a deflection unit. The downside is a very small stereo base. With the adaptive retinal camera for stereo documentation of the retina, the aperture openings A1 and A2 (see FIG. 12) are generated for one of the stereo beam paths by controlling the receiving end EMS 14. The area size and the distance between the pupils A1 and A2 can be modified as required for functional optimization.
Als Beispiel für die funktionelle Adaptivität und programmtechnische Realisierung von Mehrfachstrahlengängen soll die Erzeugung eines zusätzlichen Strahlenganges, eines Fixationsstrahlenganges beschrieben werden. Die als Fixationsmarke definierten Elemente beliebiger Geometrie werden z.B. mit besonderen vom Patientenauge wahrnehmbaren Eigenschaften belegt. Eine solche Eigenschaft kann z.B. das Blinken der definierten Elemente innerhalb der sichtbaren bestrahlten Fläche 4.1 sein, die Marke kann auf dunklem Hintergrund einfach durch Intensitätsunterschiede dargestellt werden oder es kann ihr eine vom Umfeld abhebbare Farbe zugeordnet werden. Im Dialogbetrieb oder bei Vergleichsuntersuchungen aus dem Speicher erfolgt die Eingabe der gewünschten Fixationskoordinaten bzw. der gewünschten Fixationsmarkenbewegung. In Fig. 13 sind Strahlenbündel für eine Vorrichtung betrieben als Bildfeldscanner mit Fixationsstrahlengang dargestellt.The generation of an additional beam path, a fixation beam path, is to be described as an example of the functional adaptivity and program-technical realization of multiple beam paths. The elements of any geometry defined as the fixation mark are assigned, for example, special properties that are perceptible to the patient's eye. Such a property can be, for example, the flashing of the defined elements within the visible irradiated area 4.1, the mark can simply be represented by differences in intensity on a dark background or it can be assigned a color that can be raised from the surroundings. In dialog mode or in comparative examinations from the memory, the desired fixation coordinates or the desired fixation mark movement. 13 shows beams of rays for a device operated as an image field scanner with a fixation beam path.
Ein weiteres Problem konventioneller Netzhautkameras ist die Scharfstellung der Netzhautaufnahmen, insbesondere während angiografischer Aufnahmen. Die erfindungsgemäße Realisierung von Mehrfachstrahlengängen und der möglichen schnellen Änderung der Funktionalität erlaubt die kontinuierliche Kontrolle des Scharfstellzustandes, indem programmtechnisch gleichzeitig oder nacheinander zwischen den Aufnahmen z.B. nach dem Prinzip der Scheiner'schen Blenden die Lage der Fokusebene bestimmt und ggf. über die Optikeinheiten 7.1 und 8.1 automatisch nachgestellt werden. Der funktionelle Strahlengang der Scheiner'schen Blenden realisiert gleichzeitig ein Refraktometer, das auch als selbständige Untersuchungsfunktion ausgeführt werden kann. Dazu müssen wiederum nur programmtechnisch die Strahlenbündel mit den beiden notwendigen strahlungsseitigen Öffnungsblenden erzeugt werden, während der Empfänger die Signale bzw. Bilder liefert, die signal- oder bildanalytisch bezüglich der erfolgten Überdeckung (Änderung des Fehlsichtigkeitsausgleiches) oder des Abstandes der ScheinerEschen Strahlenbündel am Augenhintergrund bewertet werden. Auch ein derartiges Refraktometer wäre funktionell sehr adaptiv, indem sowohl die Scheiner'schen Blendenöffnungen als auch deren Lage in der Augenpupille, deren Abstand zueinander und deren Zahl programmtechnisch einstellbar sind. Letztlich lassen sich damit auch funktionelle Strahlengänge zur Untersuchung von Abbildungsfehlern des Auges realisieren. (Abberometer)Another problem with conventional retinal cameras is the focusing of the retinal images, especially during angiographic images. The realization of multiple beam paths according to the invention and the possible rapid change in functionality allows continuous checking of the focus state, in that the position of the focal plane is determined simultaneously or successively between the exposures, for example according to the principle of Scheiner's diaphragms, and optionally via the optical units 7.1 and 8.1 can be automatically adjusted. The functional beam path of Scheiner 's diaphragms is also implemented by a refractometer, which can also be used as an independent examination function. To do this, the beams of rays with the two necessary radiation-side aperture diaphragms only have to be generated, while the receiver delivers the signals or images, which are evaluated by signal or image analysis with regard to the overlap (change in the ametropia compensation) or the distance of the ScheinerE rays of rays at the fundus of the eye , Also, such a refractometer would be functionally very adaptively by both the Scheiner 'rule apertures are programmatically adjusted as well as their location in the pupil of the eye, whose distance from each other and their number. Ultimately, it can also be used to implement functional beam paths for examining aberrations in the eye. (Abberometer)
Die funktionelle Adaptivität der Vorrichtung erlaubt auch die Durchführung von Fluoreszenzuntersuchungen. In diesem Fall kann mit den SME 15, als ansteuerbare durchstimmbare Filter ausgeführt (Fig. 7), einerseits jede beliebige Erreger- und Sperrfilterkombination im Rahmen einer durchstimmbaren Wellenlänge eingestellt werden, während die Öffnungsblenden von Bestrahlungs- und Empfangsstrahlengang überdeckend (siehe Fig. 14) angeordnet und sehr groß gemacht werden können Die Pupillengröße kann dann wieder als Kompromiss aus fotometrischer, geometrischer, zeitlicher und spektraler Auflösung eingestellt werden. Damit ist man konventionellen Netzhautkameras nicht nur bezüglich der festen Erreger-Sperrfilterkombinationen im Vorteil, sondern auch bezüglich der freien Wahl der Optimierungskriterien und der günstigeren Situation bezüglich der Lichtausbeute.The functional adaptivity of the device also allows fluorescence studies to be carried out. In this case, with the SME 15, designed as a controllable tunable filter (FIG. 7), on the one hand any excitation and blocking filter combination can be set within a tunable wavelength, while the The aperture diaphragms of the radiation and reception beam paths can be arranged (see FIG. 14) and can be made very large. The pupil size can then be adjusted again as a compromise between photometric, geometric, temporal and spectral resolution. This gives conventional retinal cameras an advantage not only in terms of the fixed exciter-cut-off filter combinations, but also in terms of the free choice of optimization criteria and the more favorable situation with regard to light output.
Insbesondere für die Untersuchung der Eigenfluoreszenz bietet die Erfindung mit wahlfreien Erreger-Sperrfilterkombinationen gravierende Vorteile gegenüber den begrenzten Möglichkeiten konventioneller Kameras.In particular for the investigation of self-fluorescence, the invention with optional exciter-blocking filter combinations offers serious advantages over the limited possibilities of conventional cameras.
Neben der hohen funktionellen Adaptivität weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe individuelle Adaptivität auf.In addition to the high functional adaptivity, the device according to the invention in connection with the method according to the invention has a high individual adaptivity.
Die erreichbare Bildqualität ist nicht nur von der Fragestellung und der damit verbundenen Modifizierung der Untersuchungstechnik abhängig, sondern wird maßgeblich, gerade bei kranken Personen, von den individuellen Gegebenheiten am Patientenauge bestimmt. So z.B. ist bekannt, dass die Auflösung des Auges 10 individuell sehr unterschiedlich von der Apertur des abbildungswirksamen Strahlenbündels, von der Lage der Öffnung auf der Hornhaut und vom Strahldurchgang durch das Auge 10 abhängig ist. Im Weiteren können Trübungen die Dokumentation von Netzhautbildern mit konventionellen Netzhautkameras völlig unmöglich machen.The achievable image quality is not only dependent on the question and the modification of the examination technique associated with it, but is significantly determined, especially in the case of sick people, by the individual conditions at the patient's eye. So e.g. it is known that the resolution of the eye 10 depends very individually on the aperture of the imaging beam, on the position of the opening on the cornea and on the beam passage through the eye 10. Furthermore, cloudiness can make the documentation of retinal images with conventional retinal cameras completely impossible.
Durch die beliebige Steuerbarkeit und schnelle Schaltbarkeit der Pupillenöffnungen in ihrem Durchmesser und auch bezüglich ihrer Lage in der Augenpupille kann mit der Erfindung die Einstellung von Pupillengrößen, Pupillenlage und Bildfeldgrößen, optimalem Kontrast und Auflösung erreicht werden und auch bei schwierigen Fällen können noch Fundusabschnitte mit verwertbaren Ergebnissen dokumentiert werden. Erfindungsgemäß kann mit der Abstimmung der Öffnungsdurchmesser der empfangs- und bestrahlungsseitigen Pupille eine individuelle Optimierung von Lichtbelastung, Kontrast, Auflösung, Bildfeld, fotometrische und zeitliche Auflösung erreicht werden. Wie bereits beschrieben, können auch die Wellenfronten modifiziert werden (Wellenfrontkorrektur) und somit die erreichbare Auflösung erhöht werden. Die erfindungsgemäßen Lösungen ermöglichen auch die Realisierung von Prinzipien zur Messung der Wellenfrontdeformation.Due to the controllability and quick switchability of the pupil openings in terms of their diameter and also with regard to their position in the eye pupil, the setting of pupil sizes, pupil position and image field sizes, optimal contrast and resolution can be achieved with the invention and even in difficult cases fundus sections can still be used with usable results be documented. According to the invention can the coordination of the opening diameter of the pupil on the receiving and radiation side, an individual optimization of light exposure, contrast, resolution, image field, photometric and temporal resolution can be achieved. As already described, the wavefronts can also be modified (wavefront correction) and thus the achievable resolution can be increased. The solutions according to the invention also make it possible to implement principles for measuring the wavefront deformation.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise als Lichtscanner betrieben werden. Die funktionellen Strahlengänge sind schematisch in Fig. 15 dargestellt.The device according to the invention can advantageously be operated as a light scanner. The functional beam paths are shown schematically in FIG. 15.
Die bekannten konventionellen Scanner tasten den Augenhintergrund mit Laserlicht ab. Der Vorteil besteht in kontrastreichen Aufnahmen aus verschiedenen Ebenen. Ein wesentlicher Nachteil ist dabei der Verlust der Farbinformation. Auch drei weitere Laserwellenlängen würden lediglich ein scheinbares Farbbild erzeugen, da die Abtastung nach wie vor nur mit einem sehr schmalbandigen Spektrum erfolgt. Wesentliche Information, die in spektralen Veränderungen verschiedener Wellenlängenbereiche liegen, gehen auch bei drei schmalbandigen Abtaststrahlen verloren.The known conventional scanners scan the fundus with laser light. The advantage is high-contrast images from different levels. A major disadvantage is the loss of color information. Three further laser wavelengths would also only produce an apparent color image, since the scanning still takes place with a very narrow-band spectrum. Essential information, which lies in spectral changes of different wavelength ranges, is also lost with three narrow-band scanning beams.
Das Betreiben einer Vorrichtung als Lichtscanner läuft grundsätzlich in den beschriebenen Schritten A bis D ab, die wie folgt konkreter beschrieben werden können.The operation of a device as a light scanner basically takes place in the described steps A to D, which can be described more specifically as follows.
Die Ebenen 3.1 und 4.1. werden mittels der Optikeinheiten 7.4 und 8.4 in die gleiche Ebene gelegt.Levels 3.1 and 4.1. are placed on the same level using the optics units 7.4 and 8.4.
Die Grundeinstellung des bestrahlten (beleuchteten) Feldes am Augenhintergrund wird auf minimale Größe (Elementgröße) für das bestrahlungsseitige Bündel reduziert. Die empfangsseitige Fläche wird vorzugsweise gleich der strahlungsseitigen Fläche bezogen auf die Ebenen 3.1 und 4.1 eingestellt. Je nach Betriebsart werden die bestrahlungsseitigen oder die empfangsseitigen Aperturflächen mittig oder außermittig gelegt. Die Pupillenfläche wird an Anlehnung an die Netzhautkamera voreingestellt. Je nach Betriebsart können auch zwei beleuchtungsseitige Strahlenbündel eingesetzt werden, die sich definitionsgemäß in der Ebene 3.1 bzw. 4.1 treffen müssen. (Fig. 15)The basic setting of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye is reduced to the minimum size (element size) for the radiation-side bundle. The area on the receiving side is preferably set equal to the area on the radiation side in relation to the levels 3.1 and 4.1. Depending on the operating mode, the radiation-side or the reception-side aperture areas are placed in the center or off-center. The pupil area is preset based on the retinal camera. Depending on the mode of operation, two light beams on the lighting side can also be used, which by definition must meet in level 3.1 or 4.1. (Fig. 15)
Durch Ansteuerung der zu den Ebenen 3.1 und 4.1 konjugiert stehenden EMS in Transmission 14.1 bzw. des Empfängers werden die Abtastflächen im Schnittpunkt aller Bündel über die Ebene bewegt. Mittels der Optikeinheiten 8.4 und 7.4 wird die abzutastende Ebene in der Tiefe verstellt, um Bilder aus verschiedenen Schichten zu erhalten. Durch die Elemente der Empfänger, konjugiert stehend zu den Elementen einer bestrahlungsseitigen EMS in Transmission 14.1 , werden konfokale Verhältnisse geschaffen. Auch in diesem Fall können die abbildungswirksamen Strahlengänge entsprechend der Fragestellung durch einen Kompromiss zwischen geometrischer, fotometrischer und zeitlicher Auflösung, Lichtbelastung und Bildfeld optimiert werden, indem die Lage, Größe und Form der Flächen der Strahlengänge in der Augenpupille ebenso wie die beleuchteten und empfangenen Flächenelemente im Auge optimal eingestellt werden. Der nicht abbildungswirksame Strahlengang kann abgesehen von einem kleinen Sicherheitsabstand nahezu den gesamten Augenpupillenbereich nutzen. Mit den SM 15, als ansteuerbare durchstimmbare Filter, kann man im Fluoreszenzmodus oder normalen Abtastmodus arbeiten und verschiedene Wellenlängen zur Abtastung einstellen. Wiederum lässt sich auch dieser adaptive Lichtscanner mit weiteren Strahlengängen zum Messen, Dokumentieren und Stimulieren verbinden. Je nach gewünschten abbildenden Eigenschaften kann man z.B. den Empfänger wechseln. Z.B kann man anstelle der EMS als Empfänger 14.4 in der Empfängerebene vorzugsweise eine EMS in Transmission 14.1 einsetzen und setzt einen Fotovervielfacher dahinter, der das gesamte durchgeschaltete Licht, als Signale mit hoher Empfindlichkeit registriert. Vorzugsweise könnte man in diesem Fall auch mit Spiegelarrays (EMS in Reflexion 14.2 ) arbeiten. Analog zum bekannten SLO wird das Signal anschließend zum Bildausschnitt wieder zusammengesetzt. Je nach gewünschter Betriebsart kann man mit einem Empfängerarray als auch mit einem Fotoempfänger durch geeignete Ansteuerung neben den bestrahlten Netzhautflächen auch das remittierte Licht benachbarter Netzhaut zu einem Bild zusammenfassen. Durch die funktionelle Adaptivität des Gesamtsystems kann man vorzugsweise Bilder mit Einstellungen als Netzhautkamera erstellen und nach einer Vorauswahl kleinere Netzhautbereiche scannend untersuchen. Zur Ausschaltung von verzerrenden Einflüssen werden vorzugsweise gleichzeitig zusätzlich Infrarotaufnahmen erzeugt, aus denen die augenbewegungsbedingten Verschiebungskoordinaten zwischen zwei Scan- Positionen gebildet werden. Diese Verschiebungskoordinaten werden rückkoppelnd zur Korrektur von Augenbewegungen über Korrektur der Scanbewegungen bzw. zur Korrektur bei der Zusammensetzung des Bildes benutzt.By controlling the EMS in transmission 14.1 or the receiver, which is conjugated to levels 3.1 and 4.1, the scanning surfaces are moved across the level at the intersection of all bundles. The level to be scanned is adjusted in depth by means of the optical units 8.4 and 7.4 in order to obtain images from different layers. The elements of the receivers, conjugate standing to the elements of an irradiation-side EMS in transmission 14.1, create confocal relationships. In this case, too, the beam paths effective in imaging can be optimized according to the question by a compromise between geometric, photometric and temporal resolution, light exposure and image field, by the position, size and shape of the surfaces of the beam paths in the eye pupil as well as the illuminated and received surface elements in the Eye can be optimally adjusted. Apart from a small safety distance, the non-imaging beam path can use almost the entire eye pupil area. With the SM 15, as a controllable tunable filter, you can work in fluorescence mode or normal scanning mode and set different wavelengths for scanning. Again, this adaptive light scanner can also be connected to other beam paths for measuring, documenting and stimulating. Depending on the desired imaging properties, you can change the receiver, for example. For example, instead of the EMS as the receiver 14.4, an EMS in transmission 14.1 can preferably be used in the receiver level and a photomultiplier behind it, which registers all the light that is switched through as signals with high sensitivity. Preferably could in this case, one also works with mirror arrays (EMS in reflection 14.2). Analogous to the well-known SLO, the signal is then reassembled into an image section. Depending on the desired operating mode, with a receiver array as well as with a photo receiver, the remitted light of neighboring retinas can also be combined into a picture by suitable control in addition to the irradiated retinal surfaces. Due to the functional adaptivity of the overall system, one can preferably create images with settings as a retinal camera and, after a preselection, examine smaller areas of the retina by scanning. In order to eliminate distorting influences, additional infrared images are preferably generated at the same time, from which the movement coordinates caused by eye movement between two scan positions are formed. These displacement coordinates are used in feedback to correct eye movements by correcting the scan movements or to correct the composition of the image.
An Hand der Fig. 16a und 16b sollen die Strahlenbündel beschrieben werden, wie sie zur Betreibung einer Vorrichtung als Gerätesystem für das Funktionsimaging der Netzhaut vorteilhaft erzeugt werden.16a and 16b are to be used to describe the radiation bundles which are advantageously generated to operate a device as a device system for the functional imaging of the retina.
Unter dem Retinalem Funktionsimaging soll die Darstellung von Messergebnissen zu Funktionskenngrößen zugeordnet zu den Strukturen der Netzhaut verstanden werden, wobei die Messergebnisse bzw. die Mess- oder Prüfgrößen die Funktionen des Stoffwechsels oder des Sehens oder der MikroZirkulation (Mikrodurchblutung) eindeutig beschreiben können. Zum Stand der Technik gehören verschiedene Messsysteme zur Erfassung von Stoffwechsel, MikroZirkulation oder Sehfunktion, die durch nachträgliche Modifikation bekannter Netzhautkameratechnik aufgebaut werden. Die messtechnischen Eigenschaften werden durch den Grundaufbau konventioneller Netzhautkameras fertigungstechnisch bzw. konstruktiv starr begrenzt, wodurch insbesondere keine Anpassung an die individuellen Besonderheiten der Patientenaugen möglich ist.The retinal function imaging should be understood to mean the presentation of measurement results relating to function parameters assigned to the structures of the retina, whereby the measurement results or the measurement or test variables can clearly describe the functions of metabolism or vision or the microcirculation (microcirculation). The prior art includes various measuring systems for recording metabolism, microcirculation or visual function, which are built up by subsequent modification of known retinal camera technology. The metrological properties become rigid in terms of production technology and design through the basic structure of conventional retinal cameras limited, which in particular makes it impossible to adapt to the individual characteristics of the patient's eyes.
Die nachfolgende Ausführung des Verfahrens in Verbindung mit einer Vorrichtung soll stellvertretend für adaptive Systeme zum Funktionsimaging und für Meß- und Prüfsysteme für das Auge 10 stehen.The subsequent execution of the method in connection with a device is intended to represent adaptive systems for function imaging and for measurement and test systems for the eye 10.
Für das Funktionsimaging benötigt werden als funktionelle Strahlengänge vorzugsweise ein Dokumentationsstrahlengang, ein Fixationsstrahlengang, ein Stimulierungsstrahlengang, ein Mess- bzw. Prüfstrahlengang sowie ein augenfolgender Strahlengang, obwohl bereits ein Messsystem allein mit dem Mess- und Beobachtungsstrahlengang zur Einstellung des Messortes und zur Messung eingeschränkt im Sinne der Erfindung funktionsfähig wäre. Die Objektebene 3.1 und die bestrahlte Ebene 4.1. werden in die gleiche Ebene gelegt. Die bestrahlte Ebene 4.1 wird, ähnlich der adaptiven Netzhautkamera, vorzugsweise mit den EMS in Transmission 14.1 und dem SM 15, als ansteuerbarer durchstimmbarer Filter, im Teilsystem 2.2 eingestellt, (s. Fig. 7 und 9a). Die bestrahlte Fläche im Auge 10 wird zunächst zur Übersicht auf die maximal mögliche Fläche gelegt und erscheint als Kreis, während die empfangsseitige Fläche in der Objektebene 3.1 in die bestrahlungsseitge Fläche des Teilsystems 2.2 gelegt wird. Die maximale Empfängerfläche der EMS als Empfänger 14.4 wird nur geringfügig kleiner als die bestrahlungsseitige Fläche eingestellt. Mit dem Teilsystem des Bestrahlungssystems 2.3 wird gleichzeitig eine Infrarotbeleuchtung in der bestrahlten Ebene 4.1 erzeugt, die den maximalen Bildfeldbereich als Kreis ausleuchtet. Dafür soll eine körperliche Blende in der zu 4.1 konjugierten Ebene 4.2 des Strahlenganges 2.3 angeordnet sein. Der Infrarotanteil wird dem bereits beschriebenen bestrahlten Feld am Auge 10 überlagert. Im Weiteren wird ein Fixationsstrahlengang durch Einstellung der EMS in Transmission 14.1 im Teilsystem 2.1 erzeugt. Es wird eine sichtbare Marke programmiert. Die Eigenschaften des Fixationsstrahlenganges werden angepasst an die Untersuchung z.B. in der Flickerlichtfarbe blau gewählt (Ansteuerung der SME 15 in 2.1).For functional imaging, a documentation beam path, a fixation beam path, a stimulation beam path, a measurement or test beam path and a beam path that follows one another are preferably required as functional beam paths, although a measuring system alone with the measurement and observation beam path for setting the measurement location and for measuring is limited in terms of sense the invention would be functional. The object level 3.1 and the irradiated level 4.1. are placed on the same level. The irradiated plane 4.1 is set in the subsystem 2.2, similar to the adaptive retinal camera, preferably with the EMS in transmission 14.1 and the SM 15, as a controllable tunable filter (see FIGS. 7 and 9a). The irradiated area in the eye 10 is initially placed on the maximum possible area for an overview and appears as a circle, while the area on the receiving side is placed in the object plane 3.1 in the area of the subsystem 2.2 on the irradiation side. The maximum receiver area of the EMS as the receiver 14.4 is set only slightly smaller than the area on the radiation side. With the subsystem of the irradiation system 2.3, infrared illumination is simultaneously generated in the irradiated plane 4.1, which illuminates the maximum image field area as a circle. For this purpose, a physical diaphragm should be arranged in the plane 4.2 of the beam path 2.3 conjugated to 4.1. The infrared portion is superimposed on the already described irradiated field on the eye 10. Furthermore, a fixation beam path is generated by setting the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.1. A visible mark is programmed. The properties of the fixation beam path are Adapted to the examination, for example, selected in the flicker light color blue (control of the SME 15 in 2.1).
Die beleuchtungsseitigen Aperturflächen werden in diesem Fall zunächst als ovale Flächen (B) ausgebildet. Im vorliegenden Fall werden alle bestrahlungsseitigen Strahlungsanteile durch diese Aperturöffnung in das Auge 10 treten.In this case, the aperture surfaces on the illumination side are initially designed as oval surfaces (B). In the present case, all radiation-side radiation components will enter the eye 10 through this aperture opening.
Die empfangsseitge Apertur wird als mittiger Kreis ausgeführt. Der elementeweise (pixelweise) unabhängig ansteuerbare Empfänger 14.4 des Teilsystems 1.1 wird auf Empfang des gesamten Bildes der Objektebene 3.1 geschaltet. Der Infrarotstrahlengang ist spektral geblockt. Während der Messung wird zudem der SM 15 dieses Teilsystems so eingestellt, dass nur das Messlicht (kein Flickerlicht und kein Fixationslicht) den Empfänger erreicht. Der Infrarotempfänger wird ebenfalls auf Empfang geschaltet. Der Untersucher kann wahlweise das Infrarotbild oder das Bild im visuellen Spektrum zur nachfolgenden Einstellung benutzen. Die Lage der Fixationsmarke ist durch den Untersucher steuerbar. Mit dem Bild kann der Untersucher die Einstellung des zu untersuchenden Fundusbereiches vornehmen. Parallel dazu wird das Infrarotbild durch die ITS 17 mit einem softwareseitigen Augenfolger ausgewertet, der die augenbewegungsbedingten Verschiebungskoordinaten zwischen den Bildern in Echtzeit liefert.The aperture on the receiving side is designed as a central circle. The element-wise (pixel-wise) independently controllable receiver 14.4 of the subsystem 1.1 is switched to receive the entire image of the object level 3.1. The infrared beam path is blocked spectrally. During the measurement, the SM 15 of this subsystem is also set so that only the measuring light (no flicker light and no fixation light) reaches the receiver. The infrared receiver is also switched to receive. The examiner can either use the infrared image or the image in the visual spectrum for the subsequent adjustment. The position of the fixation mark can be controlled by the examiner. The examiner can use the image to adjust the fundus area to be examined. At the same time, the infrared image is evaluated by the ITS 17 with a software-based eye follower, which delivers the shift coordinates between the images caused by eye movement in real time.
Der Untersucher markiert das Messfenster im Dialogbetrieb z.B. mit der Maus und bekommt das Messfenster auf dem Monitor überlagert zum Netzhautbild angezeigt. Die EMS in Transmission 14.1 im Teilsystem 2.2 erhält die Koordinaten des Messfensters und schaltet zur Reduzierung der Lichtbelastung alle anderen Bereiche außerhalb des Messfensters dunkel. Gleichzeitig wird die notwendige spektrale Abstimmung des Messlichtes mittels Ansteuerung der SM 15 vorgenommen. Der online Messvorgang, z.B. die Analyse der Gefäßabschnitte im Messfensterbereich, wird gestartet und durch Mess- und Auswerteprogramme realisiert. Dazu wird die EMS als Empfänger 14.4 derart angesteuert, dass sie nicht mehr die Elemente des gesamten Bildes, sondern nur noch die der Messfläche ausliest und übergibt. Gleichzeitig werden die augenbewegungsbedingten Verschiebekoordinaten des ebenfalls in Echtzeit arbeitenden Augenfolgerprogrammes benutzt, um die Lage der Messflächen zu korrigieren. Der Untersucher sieht, wie das Messfenster im Bild mit den Augenbewegungen mitläuft. Funktionskenngrößen für das Funktionsimaging erhält man insbesondere dann, wenn man eine Funktion der Netzhaut stört oder in Anspruch nimmt. Das kann man unter anderem durch verschiedene Stimulierungsreize mit Licht erreichen, was aus der Elektrophysiologie am Auge 10 hinreichend bekannt ist. Derartige Stimulierungsmöglichkeiten sind mit konventionellen Kameras gar nicht oder nur sehr beschränkt realisierbar. Erfindungsgemäß kann man zur Funktionsprüfung oder Störung beliebige zeitliche, farbliche, geometrische Muster oder Objekte statisch oder bewegt einfach durch Programmierung erzeugen. Um während der Messung Stimulierungsreize zu setzen, wird beispielsweise in diesem Fall die Einheit 14.1 des Teilsystems 2.1 zusätzlich zum Fixationsstrahlengang auch zur Erzeugung desThe examiner marks the measurement window in interactive mode, for example with the mouse, and is shown the measurement window superimposed on the monitor to the retina image. The EMS in Transmission 14.1 in subsystem 2.2 receives the coordinates of the measurement window and darkens all other areas outside the measurement window to reduce the light load. At the same time, the necessary spectral tuning of the measuring light is carried out by controlling the SM 15. The online measurement process, for example the analysis of the vessel sections in the measurement window area, is started and implemented by measurement and evaluation programs. For this purpose, the EMS as the receiver 14.4 is controlled in such a way that it no longer reads and transmits the elements of the entire image, but only those of the measuring surface. At the same time, the displacement coordinates of the eye follower program, which also works in real time, are used to correct the position of the measurement surfaces. The examiner sees how the measuring window moves in the image with the eye movements. Functional parameters for function imaging are obtained in particular if one interferes with or uses a function of the retina. This can be achieved, among other things, by means of various stimulation stimuli with light, which is sufficiently known from eye 10 electrophysiology. Such stimulation options cannot be realized with conventional cameras, or only to a very limited extent. According to the invention, any temporal, color, geometric patterns or objects can be generated statically or moved simply by programming for functional testing or malfunction. In order to set stimulation stimuli during the measurement, in this case, for example, the unit 14.1 of the subsystem 2.1 is also used to generate the
Stimulierungsstrahlenganges angesteuert. Zur Funktionsdiagnostik des Gefäßsystems soll beispielsweise eine runde Fläche unterhalb der Makula mit blauem Licht und mit 13 Hz für 10s geflickert werden. Dazu werden die Elemente der Flickerfläche auf und zugesteuert, wogegen der Fixationsstrahlengang unabhängig vom Flickerlicht fortbesteht. Die zum Zeitpunkt der hellgesteuerten Flickerfläche vorhandenen Strahlengänge sind in Fig. 16a und 16b dargestellt. Wie auch die Messfläche wird die Flickerfläche durch den Augenfolger den Augenbewegungen nachgeführt. Nach erfolgter Aufzeichnung der Flickerantwort der gewünschten Gefäßabschnitte durch den Messvorgang wird zur Dokumentation von Netzhautbild, Messfensterlage und Flickerflächenlage die erfindungsgemäße Vorrichtung wie eine Netzhautkamera geschaltet, wobei aber die Mess- und Flickerfenster farblich oder intensitätsmäßig im Bild hervorgehoben werden. Im Hintergrund werden Mess- und Flickerfenster bis zum Abschluss der Dokumentation weiter nachgeführt. Die Messergebnisse werden bezüglich der Funktionskenngrößen ausgewertet und die Funktionskenngrößen werden im Bild vom Augenhintergrund grafisch präsentiert. Damit kann sich der Arzt einen schnellen Überblick über Funktionseinschränkungen verschaffen. Für komplizierte Mess- und Prüfvorgänge kommen die Vorteile der hohen funktionellen und individuellen Adaptivität des erfindungsgemäßen Systems besonders zum Tragen. Mit den bisherigen Verfahren auf der Basis bekannter Netzhautkameras wären die beschriebenen Messungen nicht möglich. Allein die Realisierung der vielen parallelen Strahlengänge hätte erheblichen Aufwand zur Folge. Die erfindungsgemäße funktionelle Adaptivität des Systems ermöglicht durch Beschränkung der Beleuchtung auf das Messfenster eine gravierende Reduzierung der Lichtbelastung insbesondere bei längeren Mess- oder Prüfzeiten. Die Einschränkung der zu verarbeitenden Empfängerpixel auf das Messfenster reduziert die Zeiten für die Bild- und Signalanalyse drastisch und ermöglicht erst Echtzeituntersuchungen z.B. zur Gefäßanalyse beim derzeitigen Stand der PC-Technik. Der gleichzeitige Augenfolger reduziert Messfehler durch Lagekorrektur des Messfensters und erhöht die messtechnische Auflösung über den Ort. Die Wirkung des Augenfolgers kann als individuelle Adaptivität betrachtet werden, da die Messung nunmehr die individuell sehr streuenden augenbewegungsbedingten Fehlereinflüsse des Auges erheblich reduzieren kann. Gleichzeitig kann man nunmehr die Pupillenlagen und Größen entsprechend den individuellen Anforderungen an die Helligkeit des Bildes, an das Auflösungsvermögen, an die Schärfentiefe und auch in Abhängigkeit von den individuellen Eigenschaften des Auges 10 optimieren. Die Adaptivität kann weiter erhöht werden, wenn die Messfenster mit eigenen Strategien entsprechend der ärztlichen Zielstellung selber ihr Ziel suchen, und den möglicherweise nicht immer im Bild erkennbaren Veränderungen folgen. Im Falle der Untersuchung des Gefäßsystems können ein oder mehrere Messfelder automatisch den Gefäßen folgen und das ganze Gefäßsystem analysieren.Stimulation beam path controlled. For functional diagnostics of the vascular system, for example, a round area below the macula should be patched with blue light and at 13 Hz for 10s. For this purpose, the elements of the flicker surface are opened and closed, whereas the fixation beam path continues regardless of the flicker light. The beam paths present at the time of the light-controlled flicker surface are shown in FIGS. 16a and 16b. Like the measuring surface, the flicker surface is tracked by the eye follower's eye movements. After the flicker response of the desired vessel sections has been recorded by the measuring process, the device according to the invention is switched like a retinal camera to document the retinal image, measuring window position and flicker surface position, but the measuring and flicker windows are highlighted in color or intensity in the image. In the background, measurement and flicker windows are continued until the documentation is completed. The measurement results are evaluated with regard to the function parameters and the function parameters are in the Graphically presented image from the fundus. This enables the doctor to get a quick overview of functional restrictions. The advantages of the high functional and individual adaptivity of the system according to the invention are particularly useful for complicated measuring and testing processes. The measurements described would not be possible with the previous methods based on known retinal cameras. The realization of the many parallel beam paths alone would result in considerable effort. The functional adaptivity of the system according to the invention enables a serious reduction in the light load, in particular with longer measurement or test times, by restricting the illumination to the measurement window. The restriction of the receiver pixels to be processed to the measurement window drastically reduces the times for image and signal analysis and only enables real-time examinations, for example for vascular analysis with the current state of PC technology. The simultaneous eye follower reduces measurement errors by correcting the position of the measurement window and increases the measurement resolution over the location. The effect of the eye follower can be viewed as individual adaptivity, since the measurement can now considerably reduce the individually scattering eye movement-related error influences of the eye. At the same time, the pupil positions and sizes can now be optimized according to the individual requirements for the brightness of the image, for the resolution, for the depth of field and also as a function of the individual properties of the eye 10. The adaptivity can be further increased if the measurement windows use their own strategies to find their destination in accordance with the medical goal and follow the changes that may not always be recognizable in the picture. If the vascular system is examined, one or more measuring fields can automatically follow the vessels and analyze the entire vascular system.
Weitere Strahlengänge sind gleichzeitig oder nur temporär erzeugbar wie z.B. weitere Messfenster mit anderen Messprinzipien, Refraktionsmessungen, die Überwachung und Korrektur von Verschiebungen des Gerätesystems gegen das Auge, die Anpassung der Pupillenlagen an ein hängendes Lid, an unterschiedliche Akkomodationszustände oder individuell große oder kleine Pupillendurchmesser (freier Durchmesser der Iris des Auges) und die Realisierung optimaler Systemparameter.Additional beam paths can be generated simultaneously or only temporarily, such as additional measurement windows with other measurement principles, refraction measurements Monitoring and correction of displacements of the device system against the eye, the adjustment of the pupil positions to a hanging lid, to different accommodation conditions or individually large or small pupil diameters (free diameter of the iris of the eye) and the realization of optimal system parameters.
Eine weiteres vorteilhaftes Betreiben der Vorrichtung kann als Nonmydriatic- Kamera erfolgen. Die Hauptfunktion einer Nonmydriatic-Kamera ist die Netzhautdokumentation bei enger Pupille. Die Adaptivität der erfindungsgemäßen Lösungen ermöglicht auch diese Funktion durch programmtechnische Einstellung der Vorrichtung. Günstig ist hier die Ausführung der Vorrichtung gemäß Fig. 7, wobei das Bestrahlungssystem 2 entsprechend Fig. 8a und das Empfangssystem 1 entsprechend Fig. 8b in Teilsysteme aufgetrennt ist.A further advantageous operation of the device can take place as a non-mydriatic camera. The main function of a nonmydriatic camera is retinal documentation with a narrow pupil. The adaptivity of the solutions according to the invention also enables this function by programming the device. The embodiment of the device according to FIG. 7 is favorable here, the radiation system 2 according to FIG. 8a and the receiving system 1 according to FIG. 8b being divided into subsystems.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Programmierung einer Nonmydriatic- Kamera läuft in den eingangs definierten Schritten ab.The method according to the invention for programming a nonmydriatic camera runs in the steps defined at the outset.
Festlegen der Lage der Ebenen 3.1 und 4.1 in der Tiefe des Auges 10 :Determining the position of the levels 3.1 and 4.1 in the depth of the eye 10:
Die Bildfelder 3.1 und 4.1. werden mittels Einstellung der Optikeinheiten 7.1 und 8.1 bzw. 7.4 und 8.4 in die gleiche Ebene gelegt.Image fields 3.1 and 4.1. are placed on the same level by setting the optics units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
Einstellen der Lage und Form der bestrahlten und empfangenen Flächen der Ebenen 3.1 und 4.1 :Setting the position and shape of the irradiated and received areas of levels 3.1 and 4.1:
Die Grundeinstellung des bestrahlten (beleuchteten) Feldes am Augenhintergrund wird auf die gewünschte Feldgröße gestellt. Die empfangsseitige Fläche (Objektfeld A) wird geringfügig kleiner als das bestrahlte Feld eingestellt. Vorzugsweise werden die bestrahlungsseitigen Flächen, die über beide Einheiten EMS in Transmission 14.1 für Infraroteinstellung und Dokumentation vorgesehen sind, gleich ausgeführt. Die Nonmydriatic-Kamera wird angesteuert und deren Bilder werden über einen Monitor zur Beobachtung des Netzhautausschnittes ausgegeben.The basic setting of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye is set to the desired field size. The area on the receiving side (object field A) is set slightly smaller than the irradiated field. The surfaces on the radiation side, which are provided for transmission and documentation via infrared in both units 14.1 in transmission 14.1, are preferably of the same design. The nonmydriatic camera is controlled and its images are output via a monitor to observe the retinal section.
Einstellen der Lage und Form der Aperturflächen in der Auqenpupille ( Ebenen 3.1 und 4.1. :Setting the position and shape of the aperture areas in the eye pupil (levels 3.1 and 4.1.:
Die bestrahlungsleuchtungsseitigen Aperturflächen werden ähnlich der adaptiven Netzhautkamera beispielsweise als zwei ovale Flächen (B) ausgebildet. Die empfangsseitige Apertur als mittiger Kreis. (Fig. 11) Der erste funktionelle Strahlengang ist die erzeugte Infrarotbeleuchtung und die Infrarotabbildung durch die Teilsysteme 2.3 und 1.3, die die Infrarotbilder für den Untersucher auf einen Monitor bringen und zur Einstellung dienen.The aperture surfaces on the irradiation lighting side are formed, similar to the adaptive retinal camera, for example as two oval surfaces (B). The aperture on the receiving side as a central circle. (Fig. 11) The first functional beam path is the generated infrared lighting and the infrared imaging by subsystems 2.3 and 1.3, which bring the infrared images for the examiner on a monitor and are used for adjustment.
Ablaufsteuerungflow control
Zur Einsteilung wird als Beleuchtung im zweiten bestrahlungsseitigen Strahiengang infrarotes Licht eingestellt. Über das Teilsystem 2.1 und 1.1 werden weitere funktionelle Strahlengänge erzeugt, die der Blitzbeleuchtung und Abbildung im visuellen Spektrum dienen, wobei mittels SM 15 die zur Dokumentation gewünschte Farbe eingestellt werden kann. Die zur Dokumentation gewünschte Farbe wird mittels ansteuerbaren durchstimmbaren Filter eingestellt.For grading, infrared light is set as the illumination in the second radiation path on the radiation side. Additional functional beam paths are generated via subsystem 2.1 and 1.1, which are used for flash lighting and imaging in the visual spectrum, whereby the color desired for documentation can be set using SM 15. The color required for documentation is set using controllable, tunable filters.
Vorzugsweise wird über den bestrahlungsseitigen Strahlengang ein Fixationsstrahlengang programmtechnisch erzeugt, wie bereits beschrieben. Vorzugsweise wird zusätzlich über den infraroten zweiten bestrahlungsseitigen Strahlengang im Wechsel mit dem Infrarotbild die Lage der Fokusebene, wie bereits schon beschrieben, bestimmt und über die Einheiten 8.4 und 7.4 automatisch für die Empfänger und die bestrahlungsseitigen Ebenen korrigiert. Nach erfolgter Einstellung erfolgt die Aufnahme mit der EMS als Empfänger 14.4 oder einem CCD- Empfänger 13.1. Dazu werden die Elemente der EMS in Transmission 14.1 des Infrarotstrahlenganges im zweiten bestrahlungsseitigen Teilsystem 2.2. für den Strahlengang gesperrt und die Elemente der EMS in Transmission 14.1 des Dokumentationsstrahlenganges im ersten bestrahlungsseitigen Teilsystem 2.1 blitzartig durchgeschaltet oder für einen zusätzlichen Blitzstrahlengang freigeschaltet. Das Bild wird ausgelesen, angezeigt und gespeichert. Das zweite Teilsystem steht für weitere funktionelle Strahlengänge zur Verfügung, so z.B. zur Refraktionsbestimmung oder zur Realisierung eines Fixationsstrahlenganges. Funktionelle und individuelle Adaptivität:A fixation beam path is preferably generated via the radiation-side beam path, as already described. The position of the focal plane, as already described, is preferably additionally determined via the infrared second radiation path on the radiation side in alternation with the infrared image and is automatically corrected for the receivers and the radiation side planes via units 8.4 and 7.4. After the setting has been made, the recording is made with the EMS as receiver 14.4 or a CCD receiver 13.1. For this purpose, the elements of the EMS in transmission 14.1 of the infrared beam path in the second radiation-side subsystem 2.2. blocked for the beam path and the elements of the EMS in transmission 14.1 of the documentation beam path in the first irradiation-side subsystem 2.1 switched through in a flash or activated for an additional flash beam path. The image is read out, displayed and saved. The second subsystem is available for further functional beam paths, for example for determining refraction or for realizing a fixation beam path. Functional and individual adaptivity:
Die funktionelle Adaptivität zeigt sich in den zusätzlich realisierbaren Strahlengängen zur Fixation und zur automatischen Scharfstellung. Individuell kann die Bildqualität analog zur adaptiven Kamera optimiert werden.The functional adaptivity is shown in the additional beam paths that can be implemented for fixation and automatic focusing. The image quality can be individually optimized analogously to the adaptive camera.
Eine weiteres vorteilhaftes Betreiben der Vorrichtung kann über die Einkopplung eines adaptiven Therapiestrahlenganges erfolgen.A further advantageous operation of the device can take place via the coupling of an adaptive therapy radiation path.
Die Kombination von Therapiestrahlengang mit bildgebenden oder messenden bzw. prüfenden oder stimulierenden Verfahren hat gravierende Bedeutung, da sie wesentliche Voraussetzungen für eine individuell gesteuerte und optimierte Therapie schafft. Der Stand der Technik ist bestimmt durch gesonderte Therapiegeräte für den Augenhintergrund, die zumeist an Spaltlampen gekoppelt werden und bei denen die Strahlführung derzeit ausschließlich manuell durch den Arzt geführt wird. Die Trennung zwischen dem Bild vom Augenhintergrund und dem Therapiegerät bringt weitere wesentliche Nachteile. Die erfindungsgemäße Lösung zu adaptiven Therapiestrahlengängen soll die Nachteile des Standes der Technik beheben. Günstig verwendet man hier das Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung gemäß Fig. 7, wobei das Bestrahlungssystem 2 entsprechend Fig. 9a und Fig. 9b und das Empfangssystem 1 entsprechend Fig. 8b in Teilsysteme aufgetrennt wird. Vorzugsweise wird als Strahlteiler 12 wird ein Microspiegelarray als EMS in Reflexion 14.2 in einer zur Augenpupille konjugierten Ebene verwendet, dessen Elementarspiegel einzeln und unabhängig voneinander bezüglich ihrer Winkelverstellung kontinuierlich in x und y Richtung verstellbar sind. Die x-y- Verstellung ist auch durch zwei nur in eine Richtung ablenkende Microspiegelarrays erreichbar, die ineinander mit zueinander senkrechter Ablenkrichtung abgebildet werden. Der parallele Laserstrahl ist somit durch die Ansteuerung der Elemente der zweiten EMS in Transmission 14.2 und des Klappspiegels 8.6 in alle Punkte eines Bildfeldebenenbereiches in der bestrahlten Ebene 4.1 im Auge 10 fokussierbar.The combination of therapy beam path with imaging or measuring, testing or stimulating procedures is of great importance, since it creates essential conditions for individually controlled and optimized therapy. The state of the art is determined by separate therapy devices for the back of the eye, which are usually coupled to slit lamps and in which the beam guidance is currently carried out exclusively by the doctor. The separation between the image from the back of the eye and the therapy device has other significant disadvantages. The solution according to the invention for adaptive therapy radiation paths is intended to remedy the disadvantages of the prior art. The exemplary embodiment for a device according to FIG. 7 is advantageously used here, the radiation system 2 according to FIGS. 9a and 9b and the receiving system 1 according to FIG. 8b being separated into subsystems. A micromirror array is preferably used as the beam splitter 12 as EMS in reflection 14.2 in a plane conjugated to the eye pupil, the elementary mirrors of which are individual and independent of one another with regard to their Angle adjustment can be adjusted continuously in x and y direction. The xy adjustment can also be achieved by means of two micromirror arrays which only deflect in one direction and which are imaged one inside the other with a deflection direction perpendicular to one another. The parallel laser beam can thus be focused in all points of an image field plane area in the irradiated plane 4.1 in the eye 10 by controlling the elements of the second EMS in transmission 14.2 and the folding mirror 8.6.
Der Strahiengang wird mittels eines vorzugsweise halbdurchlässigen Klappspiegels 8.6 in den Bestrahlungsstrahlengang eingespiegelt. Des Verfahren läuft wie folgt ab:The beam path is reflected into the radiation beam path by means of a preferably semi-transparent folding mirror 8.6. The procedure is as follows:
Festlegen der Lage der Ebenen 3.1 und 4.1 in der Tiefe des Auges 10 :Determining the position of the levels 3.1 and 4.1 in the depth of the eye 10:
Die Objektebene 3.1 und die bestrahlte Ebene 4.1. werden mittels Einstellung der Einheiten 7.1 und 8.1 bzw. 7.4 und 8.4 in die gleiche Ebene gelegt.The object level 3.1 and the irradiated level 4.1. are placed on the same level by setting the units 7.1 and 8.1 or 7.4 and 8.4.
Einstellen der Lage und Form der bestrahlten und empfangenen Flächen der Ebenen 3.1 und 4.1 :Setting the position and shape of the irradiated and received areas of levels 3.1 and 4.1:
Die Grundeinstellung für die funktionellen Strahlengänge des bestrahlten (beleuchteten) Feldes am Augenhintergrund werden ähnlich einer Netzhautkamera durch die EMS 14 in den Teilsystemen 2.1 und 1.1. eingestellt. Zusätzlich werden die Infrarotstrahlengänge als weitere funktionelle Strahlengänge zur Korrektur von Augenbewegungen aktiviert. Der Augenhintergrund wird zur Übersichtseinstellung auf ein Bildfeld von 50° gelegt (Fläche B), während die empfangsseitige Fläche (A) geringfügig kleiner gewählt wird. Beide Flächen sind ein Kreis. Entsprechend Fig 9a und 9b sind die zusätzlichen bereits beschriebenen Vorrichtungen für die Erzeugung von Therapiestrahlengängen als temporäre weitere Funktionsstrahlengänge vorgesehen. Dem Bild der bestrahlten Ebene 4.1 überlagert sich das Bild des bestrahlungsseitigen zweiten Strahlenganges sofern benutzt und der Laserfokus des dritten Teilsystems 2.3. Einstellen der Lage und Form der Aperturflächen in der Augenpupille ( Ebenen 3.1 und 4.1) :The basic settings for the functional beam paths of the irradiated (illuminated) field at the back of the eye are similar to a retinal camera by the EMS 14 in subsystems 2.1 and 1.1. set. In addition, the infrared beam paths are activated as further functional beam paths for the correction of eye movements. The back of the eye is placed on an image field of 50 ° (area B) to adjust the overview, while the area on the receiving side (A) is selected to be slightly smaller. Both surfaces are a circle. According to FIGS. 9a and 9b, the additional devices already described for the generation of therapy beam paths are provided as temporary further function beam paths. The image of the irradiated plane 4.1 is superimposed on the image of the second beam path on the irradiation side, if used, and the laser focus of the third subsystem 2.3. Setting the position and shape of the aperture areas in the eye pupil (levels 3.1 and 4.1):
Die bestrahlungsseitigen leuchtungsseitgen Aperturflächen werden in diesem Fall als zwei ovale Flächen B ausgebildet. Die empfangsseitige Apertur wird als mittiger Kreis ausgebildet. (Fig. 11)In this case, the aperture surfaces on the irradiation side on the illumination side are formed as two oval surfaces B. The aperture on the receiving side is designed as a central circle. (Fig. 11)
Diesen Aperturöffnungen überlagern sich Aperturöffnungen der Therapiestrahlenbündel der parallelen Teilsysteme 2.2 und/oder 2.3These aperture openings are superimposed on aperture openings of the therapy radiation beams of the parallel subsystems 2.2 and / or 2.3
Ablaufsteuerung Die Vorrichtung wird vorzugsweise zunächst wie eine adaptive Kamera oder wie ein System zum Funktionsimaging gesteuert. Nach erfolgten Untersuchungen und Befunddokumentationen können die zu therapierenden Netzhautbereiche im Bild markiert werden oder es werden Kriterien für örtliche Untersuchungsergebnisse angegeben, die bestimmte örtliche Bereiche als therapeutische Bestrahlungsgebiete vom Arzt definiert festlegen. Im letzteren Fall kann mittels ITS 17 die automatische Suche mittels verschiedener Untersuchungstechniken nach diesen Gebieten erfolgen. Werden derartige Netzhautbereiche erkannt, wird der Koagulationsbereich oder Bestrahlungsbereich für den Untersucher markiert, der dann die Therapie auslöst und ggf. unterbrechen kann. Erfindungsgemäß sind mit den vorgeschlagenen Lösungen zwei Therapieformen realisierbar, die Koagulation wie z.B. bei Netzhautablösungen und diabtetischer Retinopathie (auch unterschwellige Koagulation) und die Bestrahlung wie im Falle der Photodynamischen Therapie (PDT). Das Teilsystem 2.3 ist vorzugsweise für die Koagulation vorgesehen, während das Teilsystem 2.2 zusätzlich zur Einkopplung eines Laserstrahlenganges vorzugsweise für die PDT vorgesehen ist.Sequence control The device is preferably first controlled like an adaptive camera or like a system for function imaging. After the examinations and documentation of findings have been carried out, the retinal areas to be treated can be marked in the image or criteria for local examination results can be specified which define certain local areas as therapeutic radiation areas defined by the doctor. In the latter case, ITS 17 can be used to automatically search for these areas using various examination techniques. If such retinal areas are recognized, the coagulation area or radiation area is marked for the examiner, who then triggers the therapy and can possibly interrupt it. According to the invention, two forms of therapy can be implemented with the proposed solutions, coagulation such as e.g. for retinal detachments and diabetic retinopathy (including subliminal coagulation) and radiation as in the case of photodynamic therapy (PDT). The subsystem 2.3 is preferably provided for coagulation, while the subsystem 2.2 is preferably provided for the coupling of a laser beam path, preferably for the PDT.
Die Therapie kann automatisch oder manuell gesteuert erfolgen, indem die Klappspiegel 8.6 die betreffenden Strahlengänge einspiegein und der kontinuierliche AMD-Laser eingeschaltet (PDT) oder der Laserblitz zur Koagulation ausgelöst wird. Funktionelle und individuelle AdaptivitätThe therapy can be carried out automatically or manually, in that the folding mirror 8.6 inserts the relevant beam paths and the continuous AMD laser is switched on (PDT) or the laser flash is triggered for coagulation. Functional and individual adaptivity
Eine funktionelle Adaptivität wird wiederum realisiert durch die hohen Freiheitsgrade zur Einstellung von Systemparametern und Variation der Therapiestrahlengänge und durch die programmtechnische Realisierung im Unterschied zum Stand der Technik, da allein programmtechnisch gesteuert verschiedene zusätzliche Untersuchungsvorgänge bzw. funktionelle Strahlengänge wie spektrale Messungen, Durchblutungsmessungen, Methoden des Funktionsimaging, Erzeugung eines Fixationsstrahlenganges, Fluoreszenzangiografie u.a., die als Einstellhilfen zur Diagnose und insbesondere zur örtlich definierten Therapieindikation in kürzester Zeit an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufen können und deren Ergebnisse erfindungsgemäß direkt als Rückkopplungssignale zur Steuerung des Behandlungsablaufs zur Änderung bzw. Einstellung der Systemparameter der Therapiestrahlengänge entsprechend den individuellen Besonderheiten des Patienten verwendet werden.Functional adaptivity is in turn realized through the high degrees of freedom for setting system parameters and variation of the therapy radiation paths and through the implementation in terms of programming technology, in contrast to the prior art, since only additional examination processes or functional radiation paths, such as spectral measurements, blood flow measurements, and functional imaging methods, controlled by the program technology , Generation of a fixation beam path, fluorescence angiography, etc., which can be used as setting aids for diagnosis and in particular for locally defined therapy indications in a very short time on a device according to the invention and whose results according to the invention directly as feedback signals for controlling the treatment process for changing or setting the system parameters of the therapy beam paths according to individual peculiarities of the patient can be used.
Im Weiteren können weitere Strahlengänge gleichzeitig oder nacheinander erzeugt werden, wie automatische Scharfstellung, Fixationsstrahlengang aber auch die Kontrolle und Korrektur von Augenbewegungen, wie weiter unten beschrieben, durchgeführt werden können.In addition, further beam paths can be generated simultaneously or in succession, such as automatic focusing, fixation beam path, but also the control and correction of eye movements, as described below.
Die funktionelle Adaptivität bezüglich der Therapie stellt ein weiteres neues Qualitätsmerkmal dar. Am Beispiel der PDT und der Koagulation soll die erfindungsgemäße Wirkung erklärt werden.The functional adaptivity with regard to therapy represents another new quality feature. The effect according to the invention is to be explained using the example of PDT and coagulation.
PDTPDT
Anhand der Auswertung von Fluoreszenzangiogrammen kann man die zu therapierenden Flächen manuell als Kreisflächen definieren. An einem anderen konventionellen Gerät wird die Therapie anhand von Bilddokumenten zur Diagnose und Therapieindikation entsprechend des Standes der Technik vorgenommen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann nach erfolgter Untersuchung unmittelbar manuell durch den Arzt oder automatisch durch entsprechende Auswerteprogramme die zu therapierende Fläche exakt definiert werden. Die ermittelte zu koagulierende Fläche oder mittels PDT zu bestrahlende Flächenbereiche werden im Bild vom Augenhintergrund für den Arzt hervorgehoben. Dazu wird die EMS in Transmission 14.1 im Teilsystem 2.2. derart angesteuert, dass sie die zur Therapiefläche gehörenden Elemente zur Kontrolle für den Arzt in der bestrahlten Ebene 4.1 farbig oder blinkend markiert (z.B. farbige Markierung durch SM 15 oder blinkende Intensitätsmarkierung). Der Arzt kann interaktiv die Therapiefläche noch beliebig ändern. Der Therapiebestrahlungsbeginn z.B. für die PDT erfolgt durch Einklappen des Klappspiegels 8.6 in das Teilsystem 2.2 und dem Anschalten des Therapielasers 9.2. Gleichzeitig lassen die Elemente der EMS in Transmission 14.1 im Teilsystem 2.2, die zuvor die Markierungsstrahlen für die Therapiefläche durchgelassen haben, nunmehr die Therapiestrahlen durch, wobei die Transmission der Elemente zur Feinabstimmung variiert werden kann.Based on the evaluation of fluorescence angiograms, the areas to be treated can be manually defined as circular areas. On another conventional device, the therapy is carried out using image documents for diagnosis and therapy indication in accordance with the prior art. With the solution according to the invention, the area to be treated can be exactly defined manually by the doctor after the examination or automatically by appropriate evaluation programs. The determined area to be coagulated or areas to be irradiated by PDT are highlighted in the image from the back of the eye for the doctor. For this purpose, the EMS in Transmission 14.1 in subsystem 2.2. controlled in such a way that it marks the elements belonging to the therapy area for checking by the doctor in the irradiated plane 4.1 in color or flashing (for example colored marking by SM 15 or flashing intensity marking). The doctor can interactively change the therapy area as desired. The therapy irradiation begins, for example for the PDT, by folding the folding mirror 8.6 into the subsystem 2.2 and switching on the therapy laser 9.2. At the same time, the elements of the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.2, which previously let the marking rays for the therapy area pass, now let through the therapy rays, the transmission of the elements being able to be varied for fine-tuning.
Bisherige Probleme durch Augenbewegungen, die den Bestrahlungsort während der Bestrahlungszeit verschieben können, werden behoben, indem die zu bestrahlenden Fläche mittels der EMS in Transmission 14.1 im Teilsystem 2.2 ständig nachgeführt wird. Erreicht wird dies durch die beschriebenen Infrarotstrahlengänge, deren Bildfolgen bildanalytisch ausgewertet werden und die Korrekturwerte für die Nachführung liefern. Durch weitere programmtechnisch realisierte vorzugsweise gleichzeitige Strahlengänge werden Bilder zur Auswertung von Augenbewegungen bereitgestellt. Die augenbewegungsbedingten Verschiebungskoordinaten werden unmittelbar zur Korrektur der Therapieflächenlage oder zur Abschaltung oder Unterbrechung der Therapie benutzt.Previous problems due to eye movements, which can shift the irradiation location during the irradiation time, are remedied by continuously tracking the area to be irradiated by means of the EMS in transmission 14.1 in subsystem 2.2. This is achieved through the described infrared beam paths, the image sequences of which are evaluated by image analysis and provide the correction values for the tracking. Images for evaluating eye movements are provided by means of further beam paths, preferably implemented simultaneously in terms of program technology. The movement coordinates caused by eye movement are used directly to correct the position of the therapy surface or to switch off or interrupt the therapy.
Laserkoagulation Auch in diesem Fall kann erfindungsgemäß mit hoher funktioneller Adaptivität interaktiv oder automatisch im Wechsel von Untersuchungen und Therapie mittels Laser koaguliert werden. Die zu koagulierenden Flächen können, wie bereits beschrieben, manuell durch den Arzt oder entsprechend von Therapiekriterien anhand von Untersuchungsergebnissen im Bild (Monitor oder durch Erzeugung eines zusätzlichen markierten Strahlenganges) markiert werden. Auch in diesem Fall wird vorausgesetzt, dass Kriterien für die Behandlungsorte definierbar sind, die durch entsprechende Untersuchungsprogramme und Abläufe automatisch auffindbar und markierbar sind. Die Laserkoagulation erfolgt nach Einspiegelung des Koagulationsstrahlenganges aus Fig. 9b mittels Klappspiegel 8.6 in das Bestrahlungssystem 2, durch Ansteuerung des x-y- Scannerspiegels 8.10 (Einstellung des Koagulationsortes in der bestrahlten Ebene 4.1), durch Einstellung des Fokus mittels Optikeinheit 8.4 (Fehlsichtigkeitsausgleich) und durch Ansteuerung des Therapielasers 9.2. Die Steuerkoordinaten werden manuell durch den Arzt oder automatisch vorgegeben und in beschriebener Weise über einen zusätzlich zu erzeugenden Hilfsstrahlengang sichtbar (z.B. mittels Teilsystem 2.2.) gemacht. Der Laserschuss wird durch den Arzt oder nach vorgebbaren Kriterien durch den Arzt überwacht ausgelöst. Im Sinne der funktionellen Adaptivität kann wiederum programmtechnisch das bereits beschriebene Nachführprogramm (Folgerprogramm) mit den entsprechenden Zusatzstrahlengängen aufgerufen werden, das Augenbewegungen erkennt und die eingestellten Koagulationskoordinaten automatisch nachführt oder den Laserschuss blockiert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil neben den bereits beschriebenen Vorteilen der individuell adaptiven Therapie besteht auch darin, dass im Bereich der Makula nahe dem Sehzentrum unter weitestgehender Kontrolle gefährlicher Augenbewegungen koaguliert werden kann.laser coagulation In this case, too, according to the invention, with high functional adaptivity, laser or coagulation can be performed interactively or automatically in alternation between examinations and therapy. As already described, the areas to be coagulated can be marked manually by the doctor or according to therapy criteria on the basis of examination results in the image (monitor or by generating an additional marked beam path). In this case, too, it is a prerequisite that criteria for the treatment locations can be defined, which can be found and marked automatically by corresponding examination programs and processes. The laser coagulation takes place after the coagulation beam path from FIG. 9b has been reflected into the radiation system 2 by means of a folding mirror 8.6, by controlling the xy scanner mirror 8.10 (setting the location of the coagulation in the irradiated plane 4.1), by setting the focus by means of optical unit 8.4 (ametropia compensation) and by control of the therapy laser 9.2. The control coordinates are specified manually by the doctor or automatically and made visible in the manner described via an additional auxiliary beam path to be generated (for example by means of subsystem 2.2.). The laser shot is triggered by the doctor or monitored by the doctor according to specifiable criteria. In terms of functional adaptivity, the tracking program (follow-up program) already described can again be called up with the corresponding additional beam paths, which detects eye movements and automatically adjusts the set coagulation coordinates or blocks the laser shot. Another significant advantage, in addition to the advantages of individually adaptive therapy already described, is that it is possible to coagulate in the area of the macula near the visual center with the greatest possible control of dangerous eye movements.
Weitere Einsatzgebiete für die Erfindung im Rahmen der Multifunktionalität sind neben anderweitigen Messungen am Augenhintergrund die Visusprüfung, die Refraktometrie, die funduskontrollierte und augenbewegungskorrigierte Perimetrie und Mikroperimetrie, die Untersuchung von Fixationsstörungen, die Spektrometrie am Auge, der Einsatz als Abberometer oder als funduskontrollierter Stimulator für die Elektrophysiologie, die hochaufgelöste Netzhautdokumentation und die Topologie. Dabei kann es erforderlich sein, die erfindungsgemäßen Vorrichtungen um weitere zusätzliche Teilsysteme wie z.B. zur Bildaufnahme der Pupillenebene des Auges, vorzusehen. Insbesonders für den Einsatz der Topologie, also zur Erfassung von Höhen und Tiefen sowie deren Veränderungen haben die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren erhebliche Vorteile. Die beliebige Programmierung von Elementarstrahlenbündeln ermöglicht die Erzeugung beliebiger Lichtschnitte im Auge 10. Durch die zusätzliche freie Ansteuerung der einzelnen Elemente eines CCD-Empfängers 13.1 kann man die Lichtschnitte in die Tiefe beliebig abtasten und sowohl Informationen aus direkt beleuchteten Volumenelementen am Auge 10 als auch von indirekt beleuchten Volumenelementen erhalten, je nach Ansteuerung der auszulesenden Pixel. In diesem Zusammenhang können auch Bilder aus verschiedenen Ebenen des Auges 10 erstellt werden. Im Unterschied zu bekannten Verfahren sind diese Schnitte auch spektral untersuchbar. In addition to other measurements on the fundus of the eye, further areas of application for the invention in the context of multifunctionality are Visual inspection, refractometry, fundus-controlled and eye movement-corrected perimetry and microperimetry, the examination of fixation disorders, spectrometry on the eye, use as an Abberometer or as a fundus-controlled stimulator for electrophysiology, high-resolution retinal documentation and topology. It may be necessary to provide the devices according to the invention for further additional subsystems, such as, for example, for imaging the pupil plane of the eye. The devices and methods according to the invention have considerable advantages, in particular for the use of the topology, that is to say for the detection of heights and depths and their changes. The arbitrary programming of elementary beams enables the generation of any light sections in the eye 10. Through the additional free control of the individual elements of a CCD receiver 13.1, the light sections can be scanned in depth as desired and both information from directly illuminated volume elements on the eye 10 and indirectly Illuminate volume elements depending on the control of the pixels to be read. In this context, images can also be created from different levels of the eye 10. In contrast to known methods, these sections can also be examined spectrally.
Bezugszeichenreference numeral
I EmpfangssystemI reception system
1.1 bis 1.n Teilsysteme des Empfangssystems 2 Bestrahlungssystem1.1 to 1.n subsystems of the receiving system 2 radiation system
2.1 bis 2.n Teilsysteme des Bestrahlungssystems2.1 to 2.n subsystems of the radiation system
3 empfangsseitige Objekt- und Bildebenen3 object and image layers on the receiving side
3.1 Objektebene3.1 Object level
3.2 Bildebene bzw. Empfängerebene, konjugiert zu 3.1 3.2 bis 3. n konjugierte Ebenen zu 3.13.2 Image plane or receiver plane, conjugate to 3.1 3.2 to 3. n conjugate planes to 3.1
4 bestrahlungsseitige Objekt- und Bildebenen4 object and image planes on the radiation side
4.1 bestrahlte Ebene4.1 irradiated plane
4.2 bis 4.n konjugierte Ebenen zu 4.14.2 to 4.n conjugate levels to 4.1
5.1 bis 5.n Pupillenebenen des Empfangssystems 6.1 bis 6.n Pupillenebenen bezüglich der bestrahlten Ebene5.1 to 5.n pupil planes of the reception system 6.1 to 6.n pupil planes with respect to the irradiated plane
7.1 bis 7.n empfangsseitige Optikeinheiten7.1 to 7.n receiving optics units
8.1 bis 8.5 bestrahlungsseitige Optikeinheiten8.1 to 8.5 optical units on the radiation side
8.6 Klappspiegel8.6 Folding mirror
8.7 Umlenkspiegel 8.8 teildurchlässiger Spiegel8.7 Deflecting mirror 8.8 semi-transparent mirror
8.9 Spektralteiler8.9 Spectral divider
8.10 xy-Scannerspiegel8.10 xy scanner mirror
9 Bestrahlungsquelle 9.1 Infrarotquelle 9.2 Therapielaser z.B. für PDT9 radiation source 9.1 infrared source 9.2 therapy laser e.g. for PDT
9.3 Koagulations- oder Messlaser9.3 Coagulation or measuring laser
10 Auge10 eye
I I OphthalmoskoplinseI I ophthalmoscope lens
12 Strahlteiler zur Trennung von 1 und 2 13 Empfänger außer EMS-Empfänger12 beam splitters to separate 1 and 2 13 receivers except EMS receivers
13.1 CCD-Empfänger 13.2 Infrarot-Bildempfänger13.1 CCD receiver 13.2 Infrared image receiver
14 elementeweise voneinander unabhängig ansteuerbare Strahlmanipulationseinheit (EMS)14 beam manipulation unit (EMS) that can be controlled independently of one another
14.1 EMS in Transmission 14.2 EMS in Reflexion14.1 EMS in transmission 14.2 EMS in reflection
14.3 EMS in Emission14.3 EMS in emission
14.4 EMS als Empfänger14.4 EMS as recipient
15 Strahlmanipulator (SM)15 beam manipulator (SM)
16 Schnittstelle 17 Informationstechnisches System (ITS)16 Interface 17 Information technology system (ITS)
17.1 Steuereinheiten17.1 Control units
17.2 Daten-, Signal- und/ oder Bildspeichereinheiten17.2 Data, signal and / or image storage units
17.3 Signal- und/ oder Bildverarbeitungseinheiten17.3 Signal and / or image processing units
17.4 Auswerteeinheiten 17.5 Zentraleinheit17.4 Evaluation units 17.5 Central unit
17.6 Einheiten für Dialogbetrieb und Ergebnispräsentation17.6 Units for dialogue operation and presentation of results
17.7 Programmbibliothek17.7 Program library
17.8 Einheiten zur Ergebnisdokumentation 17.8 Results documentation units

Claims

Patentansprücheclaims
1. Vorrichtung mit einem Empfangssystem (1) zur Abbildung einer Objektebene (3.1) in mindestens eine dazu konjugierte Ebene (3.2-3. n) und mindestens einer Pupillenebene des Empfangssystems (5.1-5.n), die die Ebene der Öffnungsblende des Empfangssystems (1) oder eine hierzu konjugierte Ebene ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elementeweise voneinander unabhängig ansteuerbare Strahlmanipulationseinheit-EMS (14) in einer zur Objektebene (3.1) konjugierten Ebene (3.2-3. n) und mindestens eine EMS1. Device with a receiving system (1) for imaging an object plane (3.1) in at least one conjugate plane (3.2-3. N) and at least one pupil plane of the receiving system (5.1-5.n), which is the plane of the aperture of the receiving system (1) or a plane conjugate to it, characterized in that at least one beam manipulation unit EMS (14) which can be controlled independently of one another in an element-related manner in a plane (3.2-3. N) conjugated to the object plane (3.1) and at least one EMS
(14) in einer Pupillenebene (5.1-5.n) angeordnet ist, wobei die EMS (14) jeweils über eine Schnittstelle (16) mit einem Informationstechnischen System ITS (17) verbunden sind, welche die Elemente der EMS (14) ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge programmtechnisch erzeugt werden können.(14) is arranged in a pupil plane (5.1-5.n), the EMS (14) each being connected via an interface (16) to an information technology system ITS (17) which controls the elements of the EMS (14), to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated in the program.
2. Vorrichtung mit einem Bestrahlungssystem (2), das eine bestrahlte Ebene (4.1) erzeugt, mit mindestens einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n), die für die Apertur eines Punktes in der bestrahlten Ebene (4.1) maßgeblich ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elementeweise voneinander unabhängig ansteuerbare Strahlmanipulationseinheit - EMS (14) in einer zur bestrahlten Ebene konjugierten Ebene (4.2-4. n) und mindestens eine EMS (14) in einer bezüglich der bestrahlten Ebene (4.1) wirksamen2. Device with an irradiation system (2) that generates an irradiated plane (4.1), with at least one pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n), which is decisive for the aperture of a point in the irradiated plane (4.1) , characterized in that at least one beam manipulation unit (EMS) (14) which can be controlled independently of one another in an element in a plane conjugated to the irradiated plane (4.2-4. n) and at least one EMS (14) in an effective plane with respect to the irradiated plane (4.1)
Pupillenebene (6.1-6.n) angeordnet ist, wobei die EMS (14) jeweils über eine Schnittstelle (16) mit einem ITS (17) verbunden sind, welche die Elemente der EMS (14) ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge programmtechnisch erzeugt werden können. Pupil plane (6.1-6.n) is arranged, the EMS (14) each being connected via an interface (16) to an ITS (17) which controls the elements of the EMS (14) in order to increase the properties of the radiation manipulate that different beam paths can be generated programmatically.
. Vorrichtung mit einem Bestrahlungssystem (2), das eine bestrahlte Ebene (4.1) erzeugt, mit mindestens einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n), die für die Apertur eines Punktes in der bestrahlten Ebene (4.1) maßgeblich ist und einem Empfangssystem (1) zur Abbildung einer Objektebene (3.1) in mindestens eine dazu konjugierte Ebene (3.2-3. n) und mindestens einer Pupillenebene des Empfangssystems (5.1-5.n), die die Ebene der Öffnungsblende oder eine hierzu konjugierte Ebene ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei EMS (14) in einer der genannten Ebenen angeordnet sind, wobei die EMS (14) jeweils über eine Schnittstelle (16) mit einem ITS (17) verbunden sind, welche die Elemente der EMS (14) ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge programmtechnisch erzeugt werden können., Device with an irradiation system (2) that generates an irradiated plane (4.1), with at least one pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n), which is decisive for the aperture of a point in the irradiated plane (4.1) and one Reception system (1) for imaging an object plane (3.1) in at least one conjugate plane (3.2-3. N) and at least one pupil plane of the reception system (5.1-5.n), which is the plane of the aperture diaphragm or a plane conjugate to it, characterized in that at least two EMS (14) are arranged in one of said levels, the EMS (14) each being connected via an interface (16) to an ITS (17) which controls the elements of the EMS (14), to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated in the program.
4. Vorrichtung, bestehend aus einem Bestrahlungssystem (2), das eine bestrahlte Ebene (4.1) erzeugt, mit mindestens einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n), die für die Apertur eines Punktes in der bestrahlten Ebene (4.1) maßgeblich ist und einem Empfangssystem (1) zur Abbildung einer Objektebene (3.1) in mindestens eine dazu konjugierte Ebene (3.2-3. n) und mindestens einer Pupillenebene des Empfangssystems (5.1-5.n), die die Ebene der Öffnungsblende oder eine hierzu konjugierte Ebene ist, wobei ein Strahlteiler (12) zur Zusammenführung von Bestrahlungssystem (2) und Empfangssystem (1) vorhanden ist und bei dem die Pupillenebenen bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n) und die Pupillenebenen des Empfangssystems (5.1-5.n) zueinander konjugierte Ebenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine EMS (14) in einer der genannten Ebenen angeordnet ist, wobei die EMS (14) über eine Schnittstelle (16) mit einem4. Apparatus consisting of an irradiation system (2) which generates an irradiated plane (4.1) with at least one pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n), which is necessary for the aperture of a point in the irradiated plane (4.1) is decisive and a reception system (1) for imaging an object plane (3.1) in at least one conjugate plane (3.2-3. n) and at least one pupil plane of the reception system (5.1-5.n), which is the plane of the aperture diaphragm or a plane conjugate plane, a beam splitter (12) for combining the radiation system (2) and the reception system (1) being provided, and in which the pupil planes with respect to the irradiated plane (6.1-6.n) and the pupil planes of the reception system (5.1-5. n) are conjugate levels, characterized in that at least one EMS (14) is arranged in one of the levels mentioned, the EMS (14) via an interface (16) with a
ITS (17) verbunden sind, welche die Elemente der EMS (14) ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge programmtechnisch erzeugt werden können.ITS (17) are connected, which controls the elements of the EMS (14), to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated in the program.
5. Ophthalmologisches Untersuchungsgerät bestehend aus einem Bestrahlungssystem (2), das eine bestrahlte Ebene (4.1) erzeugt, mit mindestens einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n), die für die Apertur eines Punktes in der bestrahlten Ebene (4.1) maßgeblich ist und einem Empfangssystem (1) zur Abbildung einer Objektebene (3.1) in mindestens eine dazu konjugierte Ebene (3.2-3. n) und mindestens einer Pupillenebene des Empfangssystems (5.1-5.n), die die Ebene der Öffnungsblende oder eine hierzu konjugierte Ebene ist, wobei ein Strahlteiler (12) das Bestrahlungssystem (2) und das Empfangssystem (1) zusammenführt und über eine gemeinsame Ophthalmoskoplinse (11) in das Auge (10) führt und bei dem die5. Ophthalmic examination device consisting of an irradiation system (2), which generates an irradiated plane (4.1), with at least one pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n), which is necessary for the aperture of a point in the irradiated plane (4.1) is decisive and a reception system (1) for imaging an object plane (3.1) in at least one conjugate plane (3.2-3. n) and at least one pupil plane of the reception system (5.1-5.n), which is the plane of the aperture diaphragm or a plane conjugate plane, a beam splitter (12) merging the radiation system (2) and the receiving system (1) and leading via a common ophthalmoscope lens (11) into the eye (10) and in which the
Pupillenebenen bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n) und die Pupillenebenen des Empfangssystems (5.1-5.n) zueinander und zur Augenpupille konjugierte Ebenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine EMS (14) in einer der genannten Ebenen angeordnet ist, wobei die EMS (14) über eine Schnittstelle (16) mit einemPupil planes with respect to the irradiated plane (6.1-6.n) and the pupil planes of the reception system (5.1-5.n) are planes conjugated to one another and to the eye pupil, characterized in that at least one EMS (14) is arranged in one of the planes mentioned, the EMS (14) via an interface (16) with a
ITS (17) verbunden sind, welche die Elemente der EMS (14) ansteuert, um die Eigenschaften der Strahlung so zu manipulieren, dass unterschiedliche Strahlengänge programmtechnisch erzeugt werden können.ITS (17) are connected, which controls the elements of the EMS (14) in order to manipulate the properties of the radiation in such a way that different beam paths can be generated by programming.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine EMS (14) eine Anordnung aus mindestens einem Bauteil ist, welches aus mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren matrixartig angeordneten Elementen, mindestens aber einem Element besteht, welches die Eigenschaften der Strahlung elementeweise manipulieren kann. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an EMS (14) is an arrangement of at least one component, which consists of several independently controllable elements arranged in a matrix, but at least one element which has the properties of the radiation element by element can manipulate.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Elemente manipulierbaren Eigenschaften z.B. Ort, Zeit, Farbe, Transmission und Reflexionswinkel sein können und dass die Bauteile LCD-Minidisplayeinheiten in Transmission, in7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the properties manipulable by the elements e.g. Place, time, color, transmission and angle of reflection can be and that the components LCD mini display units in transmission, in
Reflexion, schwarz/weiß und in Farbe sowie Mikrospiegelarrays sein können.Reflection can be black and white and in color as well as micromirror arrays.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine EMS (14) ein Empfängerarray ist und in einer zur Objektebene konjugierten Ebene (3.2-3. n) angeordnet ist.8. Device according to one of claims 1 or 3 to 7, characterized in that an EMS (14) is a receiver array and is arranged in a plane conjugated to the object plane (3.2-3. N).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine EMS (14) ein Emissionsarray ist und in einer zur Objektebene konjugierten Ebene (3.2-3. n) angeordnet ist.9. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that an EMS (14) is an emission array and is arranged in a plane conjugated to the object plane (3.2-3. N).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dass mindestens eine weitere EMS (14) in einer der genannten Ebenen angeordnet ist.10. Device according to one of claims 4 or 5, that at least one further EMS (14) is arranged in one of said levels.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dass mindestens zwei EMS (14) im Empfangssystem (1) angeordnet sind, wobei eine EMS (14) in einer zur Objektebene konjugierten Ebene (3.2- 3.n) und eine weitere EMS (14) in einer Pupillenebene des11. The device according to one of claims 3 to 10, that at least two EMS (14) are arranged in the receiving system (1), one EMS (14) in a plane conjugate to the object level (3.2-3.n) and another EMS ( 14) in a pupil plane of the
Empfangssystems (5.1-5.n) angeordnet ist.Receiving system (5.1-5.n) is arranged.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dass mindestens zwei EMS (14) im Bestrahlungssystem (2) angeordnet sind, wobei eine EMS (14) in einer zur bestrahlten Ebene konjugierten Ebene (4.2-4. n) und mindestens eine weitere EMS (14) in einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n) angeordnet ist.12. Device according to one of claims 3 to 10, that at least two EMS (14) are arranged in the radiation system (2), one EMS (14) conjugated in a plane to the irradiated Plane (4.2-4. N) and at least one further EMS (14) is arranged in a pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dass mindestens zwei EMS (14) im Empfangssystem (1) angeordnet sind, wobei mindestens eine EMS (14) in einer zur Objektebene konjugierten Ebene (3.2-3. n) und mindestens eine zweite EMS (14) in einer Pupillenebene des Empfangssystems (5.1-5.n) und dass zwei weitere EMS (14) im Bestrahlungssystem (2) angeordnet sind, wobei eine EMS (14) in einer zur bestrahlten Ebene konjugierten Ebene (4.2-4.n) und mindestens eine weitere EMS (14) in einer Pupillenebene bezüglich der bestrahlten Ebene (6.1-6.n) angeordnet ist.13. Device according to one of claims 3 to 10, that at least two EMS (14) are arranged in the receiving system (1), at least one EMS (14) in a conjugate to the object level (3.2-3. N) and at least a second EMS (14) in a pupil plane of the receiving system (5.1-5.n) and that two further EMS (14) are arranged in the radiation system (2), one EMS (14) in a plane conjugated to the irradiated plane (4.2-4. n) and at least one further EMS (14) is arranged in a pupil plane with respect to the irradiated plane (6.1-6.n).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch kennzeichnet, dass mindestens zwei EMS (14) in zueinander konjugierten Ebenen stehen.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least two EMS (14) are in conjugate planes.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (12) als Lochspiegel ausgeführt ist.15. Device according to one of claims 4 to 14, characterized in that the beam splitter (12) is designed as a perforated mirror.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (12) als teildurchlässiger Spiegel ausgeführt ist.16. The device according to one of claims 4 to 14, characterized in that the beam splitter (12) is designed as a partially transparent mirror.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (12) als Spektralteiler ausgeführt ist.17. Device according to one of claims 4 to 14, characterized in that the beam splitter (12) is designed as a spectral splitter.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (12) als EMS (14) ausgeführt ist.18. Device according to one of claims 4 to 14, characterized in that the beam splitter (12) is designed as an EMS (14).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die EMS (14) eine EMS in Reflexion (14.2) mit mindestens zwei definierbaren Reflexionswinkeln besteht.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the EMS (14) is an EMS in reflection (14.2) with at least two definable reflection angles.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die EMS in Reflexion (14.2) eine kontinuierliche Änderung der20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the EMS in reflection (14.2) a continuous change in
Reflexionswinkel zur Wellenfrontkorrektur ermöglicht.Reflection angle for wavefront correction enabled.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die das Bestrahlungssystem (2) in mehrere Teilsysteme des Bestrahlungssystems (2.1-2.n) oder/und das21. The device according to any one of claims 1 to 20, characterized in that means are present which the radiation system (2) in several subsystems of the radiation system (2.1-2.n) or / and that
Empfangssystem (1) in mehrere Teilsysteme des Empfangssystems (1.1- 1.n) auftrennen.Separate the receiving system (1) into several subsystems of the receiving system (1.1- 1.n).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass für diese Mittel EMS (14) verwendet werden.22. The apparatus according to claim 21, characterized in that EMS (14) are used for these means.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Teilsystem optische Mittel zur Erzeugung mindestens einer zur Objektebene konjugierten Ebene (3.2-3. n) bzw. zur bestrahlten Ebene konjugierte Ebenen (4.2-4. n) vorhanden sind und dass in allen diesen23. The device according to claim 21 or 22, characterized in that in each subsystem optical means for generating at least one plane conjugate to the object plane (3.2-3. N) or plane conjugated to the irradiated plane (4.2-4. N) are present and that in all of these
Ebenen EMS (14) vorgesehen sind.Levels EMS (14) are provided.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Teilsystemen optische Mittel zur Erzeugung mindestens einer24. Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that optical means for generating at least one in all subsystems
Pupillenebene (5.1-5.n; 6.1-6.n) vorgesehen sind, in der jeweils eine EMS in Transmission (14.1) angeordnet ist.Pupil level (5.1-5.n; 6.1-6.n) are provided, in each of which an EMS is arranged in transmission (14.1).
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfangssystem (1) bzw. Bestrahlungssystem (2) oder in deren25. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that in the receiving system (1) or radiation system (2) or in their
Teilsystemen voneinander unabhängige ansteuerbare optische Mittel zur Scharfstellung der Objektebene (3.1) bzw. der bestrahlten Ebene (4.1) vorgesehen sind.Subsystems of mutually independent controllable optical means for Focusing of the object plane (3.1) or the irradiated plane (4.1) are provided.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfangssystem (1) bzw. im Bestrahlungssystem (2) oder in deren Teilsystemen jeweils mindestens ein Strahlmanipulator SM (15) vorhanden ist und die SM (15) voneinander unabhängig ansteuerbar sind.26. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that at least one beam manipulator SM (15) is present in the receiving system (1) or in the radiation system (2) or in their subsystems, and the SM (15) can be controlled independently of one another are.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, dass die SM (15) steuerbare Filterscheiben zur wahlweisen Einschaltung von Filtern definierter spektraler Charakteristik, z.B. Farbglas oder/und Interferenzfilter oder/und Bandpassfilter sind.27. The apparatus according to claim 26, characterized in that the SM (15) controllable filter disks for selectively switching on filters of defined spectral characteristics, e.g. Colored glass and / or interference filter and / or bandpass filter are.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass diese steuerbaren Filterscheiben in einer Pupillenebene (5.1-5.n; 6.1-28. The device according to claim 27, characterized in that these controllable filter disks in a pupil plane (5.1-5.n; 6.1-
6.n) angeordnet sind.6.n) are arranged.
29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die SM (15) steuerbare durchstimmbare Filterscheiben sind.29. The device according to claim 26, characterized in that the SM (15) are controllable tunable filter disks.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass ansteuerbare optische Mittel zur Änderung des Abbildungsmaßstabes, kontinuierlich oder stufenweise, im Empfangssystem (1) bzw. Bestrahlungssystem (2) oder in deren Teilsystemen (1.1-1.n bzw. 2.1-2.n) vorgesehen sind.30. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that controllable optical means for changing the imaging scale, continuously or stepwise, in the receiving system (1) or radiation system (2) or in their subsystems (1.1-1.n or 2.1-2.n) are provided.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teilsystem des Bestrahlungssystems (2.1-2.n) und ein Teilsystem des Empfangsystems (1.1-1.n) oder ein zusätzliches System zur Erzeugung elektronischer Infrarotbilder von der Objektebene31. The device according to one of claims 3 to 30, characterized in that at least one subsystem of the radiation system (2.1-2.n) and a subsystem of the receiving system (1.1-1.n) or an additional system for generating electronic infrared images from the object level
(3.1) vorgesehen ist. (3.1) is provided.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine konventionelle Bestrahlungsquelle (9) im kontinuierlichen Betrieb und dass Mittel zur vorübergehenden Einkopplung einer Blitzlampe in das Bestrahlungssystem (2) oder ein Teilsystem des32. Device according to one of claims 1 to 30, characterized in that a conventional radiation source (9) in continuous operation and that means for temporarily coupling a flash lamp into the radiation system (2) or a subsystem of the
Bestrahlungssystems (2.1-2.n) vorgesehen sind.Irradiation system (2.1-2.n) are provided.
33. Ophthalmologisches Gerät zur Untersuchung und Behandlung des Auges (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass optische Mittel vorgesehen sind, um zur Bestrahlungsquelle (9) eine zusätzliche Therapiestrahlung in das Bestrahlungssystem (2) oder eines seiner Teilsysteme einzukoppeln, welche eine EMS (14) in einer zur bestrahlten Ebene konjugierten Ebene (4.2-4. n) bestrahlt, dass diese Mittel ansteuerbar sind, dass die Therapiestrahlung durch einen therapeutisch wirksamen Laser z.B. zur AMD- Behandlung verwendet wird, dass in diesem zusätzlichen Therapiestrahlengang Mittel zur gleichmäßigen Ausleuchtung der optisch wirksamen Gesamtfläche der EMS (14) oder einer bekannten Teilfläche der EMS (14) vorgesehen sind und dass der therapeutisch wirksame Laser in seiner Intensität steuerbar ist.33. Ophthalmic device for examining and treating the eye (10) according to one of claims 4 to 30, characterized in that optical means are provided in order to couple an additional therapeutic radiation into the radiation system (2) or one of its subsystems to the radiation source (9) which irradiates an EMS (14) in a plane conjugated to the irradiated plane (4.2-4. n), that these means can be controlled, that the therapy radiation by a therapeutically effective laser, for example for AMD treatment is used that means for uniform illumination of the optically effective total area of the EMS (14) or a known partial area of the EMS (14) are provided in this additional therapy beam path and that the intensity of the therapeutically effective laser can be controlled.
34. Ophthalmologisches Gerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bestrahlungsquelle (9) und der zusätzlichen Therapiestrahlung umgeschaltet wird.34. Ophthalmic device according to claim 33, characterized in that a switch is made between the radiation source (9) and the additional therapeutic radiation.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 30 dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur vorübergehenden ansteuerbaren Einschaltung einer weiteren zusätzlichen Bestrahlung in das Bestrahlungssystem (2) vorgesehen sind, dass in dieser zusätzlichen Bestrahlung optische Mittel zur Erzeugung einer weiteren zur Augenpupille konjugierten Pupillenebene (6.1-6.n) und zur Fokussierung eines parallelen Lichtbündels in der bestrahlten Ebene (4.1) vorgesehen sind, dass in dieser weiteren Pupillenebene (6.1-6.n) eine ansteuerbare Einheit zur x-y Ablenkung des parallelen Lichtbündels angeordnet ist und dass als Quelle ein Laser vorgesehen ist mit steuerbarer Intensität bzw.35. Device according to one of claims 4 to 30, characterized in that means are provided for the temporarily controllable activation of a further additional radiation in the radiation system (2), that in this additional radiation optical means for generating a further pupil plane conjugated to the eye pupil (6.1- 6.n) and for Focusing of a parallel light beam in the irradiated plane (4.1) provides that a controllable unit for xy deflection of the parallel light beam is arranged in this further pupil plane (6.1-6.n) and that a laser with controllable intensity or
Pulsenergie.Pulse energy.
36. Ophthalmologisches Gerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Therapielaser (9.2) ist.36. Ophthalmic device according to claim 35, characterized in that the laser is a therapy laser (9.2).
37. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein zur Messung geeigneter Laser ist.37. Device according to claim 35, characterized in that the laser is a laser suitable for measurement.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37 dadurch gekennzeichnet, dass das ITS (17) Steuereinheiten (17.1) umfasst, die einerseits über38. Device according to one of claims 1 to 37, characterized in that the ITS (17) comprises control units (17.1), on the one hand, via
Schnittstellen (16) mit den ansteuerbaren Einheiten der Vorrichtung, einschließlich der Empfänger und andererseits mit einer Zentraleinheit (17.5) verbunden sind, die wiederum mit Signal- und Bildverarbeitungseinheiten (17.3), mit Auswerteeinheiten (17.4), mit Signal- und Bilderspeichereinheiten (17.2), mit einer ProgrammbibliothekInterfaces (16) are connected to the controllable units of the device, including the receivers, and on the other hand to a central unit (17.5), which in turn is connected to signal and image processing units (17.3), with evaluation units (17.4), with signal and image memory units (17.2) , with a program library
(17.7), einer patientenbezogenen Datenbank (17.8) und Einheiten zum Dialogbetrieb und zur Ergebnispräsentation (17.6) in Verbindung steht.(17.7), a patient-related database (17.8) and units for dialogue operation and for the presentation of results (17.6).
39. Verfahren zum Betrieb eines Gerätes nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass durch zeitliche und örtliche Ansteuerung der Elemente der EMS (14) Elementarstrahlenbündel gebildet werden.39. Method for operating a device according to at least one of claims 1 to 38, characterized in that elementary beams are formed by temporally and locally controlling the elements of the EMS (14).
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass den Elementarstrahlenbündeln durch Ansteuerung der EMS (14) und der anderen steuerbaren Mittel gleichzeitig oder nacheinander unterschiedliche funktionsbestimmende Eigenschaften zugewiesen werden, so dass die Elementarstrahlenbündel einzeln oder gruppenweise einer Vielzahl verschiedener programmtechnisch erzeugbarer Strahlengänge mit unterschiedlichen Funktionen für unterschiedliche bildgebende, messende, prüfende, stimulierende oder therapeutische40. The method according to claim 39, characterized in that the elementary beams by controlling the EMS (14) and the other controllable means simultaneously or in succession Different function-determining properties are assigned, so that the elementary beam bundles, individually or in groups, of a multiplicity of different beam paths that can be generated by programming with different functions for different imaging, measuring, testing, stimulating or therapeutic
Verfahren gleichzeitig und/oder nacheinander realisiert zugeordnet werden können.Methods can be assigned simultaneously and / or implemented in succession.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Strahlengängen durch Ansteuerung der EMS (14) und der anderen steuerbaren Mittel unterschiedliche Eigenschaften zugeordnet werden, die geeignet sind, die einzelnen Strahlengänge bezüglich ihrer Information signal- oder bildanalytisch voneinander zu trennen.41. The method according to claim 39 or 40, characterized in that the individual beam paths by controlling the EMS (14) and the other controllable means are assigned different properties that are suitable for signal or image analysis to separate the individual beam paths from one another with respect to their information ,
42. Verfahren nach Anspruch 40 dadurch gekennzeichnet, dass die funktionsbestimmenden Eigenschaften z.B. der Ort, die geometrische Form und Fläche in der bestrahlten Ebene, in der Pupillenebene und in der empfängerwirksamen Objektebene sowie die Lage dieser Ebenen, die Intensität, die Modulationsfrequenz, die Strahlrichtung, die Bündelanzahl pro Strahlengang, spektrale42. The method according to claim 40, characterized in that the function-determining properties e.g. the location, the geometric shape and area in the irradiated plane, in the pupil plane and in the object-effective object plane, as well as the position of these planes, the intensity, the modulation frequency, the beam direction, the number of bundles per beam path, spectral
Eigenschaften, Polarisationseigenschaften und zeitlicheProperties, polarization properties and temporal
Ablaufeigenschaften sein können und dass mit diesen funktionsbestimmenden Eigenschaften wesentliche Eigenschaften der jeweiligen Untersuchung und Behandlung festgelegt werden.Drainage properties can be and that with these function-determining properties, essential properties of the respective examination and treatment are determined.
43. Verfahren nach Anspruch 42 dadurch gekennzeichnet, dass die funktionsbestimmenden Eigenschaften Wirkungsort in der Ebene und in der Tiefe, Wirkungsfläche, Zeitablauf und Dosis für die Behandlung mit Licht programmtechnisch konfigurierbar sind und sowohl gleichzeitig oder nacheinander mit anderen prüfenden, bildgebenden, messenden, prüfenden und stimulierenden Funktionen kombinierbar sind. 43. The method according to claim 42, characterized in that the function-determining properties of the site of action in the plane and in the depth, the area of action, the lapse of time and the dose for the treatment with light are programmably configurable and both simultaneously or in succession with other testing, imaging, measuring, testing and stimulating functions can be combined.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung von Elementarstrahlenbündeln und die Zuweisung von Eigenschaften und körperlichen Strahlengängen sowie der auswertenden Software während eines Untersuchungsvorganges in Abhängigkeit von44. The method according to any one of claims 39 to 43, characterized in that the formation of elementary beams and the assignment of properties and physical beam paths as well as the evaluating software during an examination process depending on
Zwischenergebnissen oder durch DialogbetriebsteuerungInterim results or through dialog operation control
Funktionsbestimmung entsprechend beliebig programmtechnisch geändert werden kann.Function determination can be changed according to any program.
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass Rückkopplungssignale aus Zwischenergebnissen eines Untersuchungsablaufes oder aus Untersuchungsergebnissen weiterer Untersuchungen mit anderen Funktionen des Gerätes in zeitlicher Abfolge oder in Gleichzeitigkeit durch die ITS (17) gebildet werden, die im Zusammenwirken mit Optimierungsprogrammen einzelne Funktionen, auch therapeutische Funktionen bezüglich der Besonderheiten am Patienten und/ oder der Fragestellung und/oder des Untersuchers den Untersuchungsablauf sowie die Einstellungen (Eigenschaften) der Vorrichtung für die jeweilige Funktion vor oder/und während oder/und nach dem Untersuchungsablauf für aktuelle bzw. spätere Untersuchungen optimieren können.45. The method according to claim 44, characterized in that feedback signals are formed from intermediate results of an examination sequence or from examination results of further examinations with other functions of the device in chronological order or in simultaneity by the ITS (17), which, in cooperation with optimization programs, also individual functions therapeutic functions with regard to the special features of the patient and / or the question and / or the examiner can optimize the examination sequence and the settings (properties) of the device for the respective function before or / and during or / and after the examination sequence for current or later examinations ,
46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung lernfähige Optimierungsprogramme und/ oder Beratungssysteme eingesetzt werden.46. The method as claimed in claim 45, characterized in that optimization programs and / or advisory systems capable of learning are used for the optimization.
47. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche aktuelle Einstellungen und optimierte Veränderungen für Wiederholungsuntersuchungen Patienten-, Untersucher- und untersuchungsspezifisch gespeichert werden. 47. The method as claimed in claim 44, characterized in that all current settings and optimized changes for repeat examinations are stored specifically for the patient, examiner and examination.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass aus Signal- oder Bildfolgen Verschiebungskoordinaten von bewegten Objekten bestimmt werden und als Korrektursignale über die EMS- Ansteuerung zur Korrektur der Elementarstrahlenbündel oder zur Bewertung oder Auswertung von Untersuchungsergebnissen benutzt werden.48. The method according to any one of claims 39 to 47, characterized in that displacement coordinates of moving objects are determined from signal or image sequences and used as correction signals via the EMS control for correcting the elementary beams or for evaluating or evaluating examination results.
49. Ophthamologisches Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder Infrarotbilder sind.49. Ophthalmic method according to claim 48, characterized in that the images are infrared images.
50. Verfahren nach Anspruch 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein Untersuchungsablauf in folgenden Schritten abläuft:50. The method according to claim 44 to 47, characterized in that an examination sequence takes place in the following steps:
Schritt A: Definition der Zielstellung der Untersuchung und damit der notwendigen funktionellen Strahlengänge und deren gewünschten Systemparameter und Funktion für das zu realisierende Geräteprinzip mit entsprechendem ProgrammaufrufStep A: Definition of the objective of the examination and thus the necessary functional beam paths and their desired system parameters and function for the device principle to be implemented with the corresponding program call
Schritt B: Auswahl und Aufruf der Programme zur An- undStep B: Selection and call of the programs for the and
Ablaufsteuerung, zur Signal- und Bildanalyse, Auswertung, Dialogbetrieb, funktionelle und individuelle Optimierung, zur patientenbezogenen Speicherung, Dokumentation und ErgebnispräsentationProcess control, for signal and image analysis, evaluation, dialog operation, functional and individual optimization, for patient-related storage, documentation and presentation of results
Schritt C: Programmgesteuerte Grundeinstellung 1.Step C: Program-controlled basic setting 1.
Untersuchungsperiode:Study period:
Festlegung der Lage der abbildungsseitigen Objektebene (3.1) und der bestrahlten Ebene (4.1) im Auge (10) zum Ausgangszeitpunkt durch Ansteuerung der Optikeinheiten für die Scharfstellung undDetermination of the position of the image-side object plane (3.1) and the irradiated plane (4.1) in the eye (10) at the starting point in time by controlling the optical units for focusing and
Fehlsichtigkeitsausgleich (7.4 und 8.4) (Diese Optikeinheiten sind gleichzeitig die Mittel zur Verschiebung der abbildungsseitigen Objektebene (3.1) und der bestrahlten Ebene (4.1) in die Tiefe des Auges (10) und ggf. zur Änderung des Abbildungsmaßstabes)Compensation for ametropia (7.4 and 8.4) (These optical units are at the same time the means for shifting the image-side object plane (3.1) and the irradiated plane (4.1) into the depth of the eye (10) and, if necessary, for changing the image scale)
Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte derSetting the position and geometry of the penetration points of the
Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge für die abbildungsseitige Objektebene (3.1) im Auge (10) durch Ansteuerung und Auslesung der Elemente der entsprechenden Empfängereinheit(en) in der zur Objektebene (3.1) konjugierten Empfängerebene bzw. Bildebene (3.2) in den einzelnen empfangsseitigen Strahlengängen und/ oder durchElementary beams of the individual beam paths for the imaging-side object plane (3.1) in the eye (10) by controlling and reading out the elements of the corresponding receiver unit (s) in the receiver plane or image plane (3.2) conjugated to the object plane (3.1) in the individual reception-side beam paths and / or by
Einstellung der Vergrößerung über die zweite verschiebbare Optikeinheit (8.1).Adjustment of the magnification via the second sliding optical unit (8.1).
Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte der Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge für die bestrahlteSetting the position and geometry of the penetration points of the elementary beams of the individual beam paths for the irradiated
Ebene (4.1) durch Ansteuerung der Elemente der entsprechenden EMS (14) in einer zur bestrahlten Ebene (4.1) konjugierten Ebene.Level (4.1) by controlling the elements of the corresponding EMS (14) in a plane conjugate to the irradiated level (4.1).
Einstellung von Lage und Geometrie der Durchstoßpunkte der Elementarstrahlenbündel der einzelnen Strahlengänge durch die Ebene der Augenpupille durch Ansteuerung der Elemente der entsprechenden EMS (14) in einer zur Augenpupille konjugierten EbeneSetting the position and geometry of the penetration points of the elementary beams of the individual beam paths through the plane of the eye pupil by controlling the elements of the corresponding EMS (14) in a plane conjugated to the eye pupil
Zuordnung der Elementarstrahlenbündel zu funktionellen Strahlengängen und Zuweisung von den bereits beschriebenen Eigenschaften, wie z.B.Assignment of the elementary beams to functional beam paths and assignment of the properties already described, e.g.
Intensität, Farbe, Polarisationsgrad, Frequenz u.a. Eigenschaften entsprechend der vorgesehenen ansteuerbaren Mittel der Anordnung.Intensity, color, degree of polarization, frequency etc. Properties corresponding to the intended controllable means of the arrangement.
Abarbeitung der Programme zur Signal- und Bildanalyse, Auswertung, Dialogbetrieb, funktionelle und individuelle Optimierung, zur patientenbezogenen Speicherung, Dokumentation undProcessing of programs for signal and image analysis, evaluation, dialogue operation, functional and individual optimization, for patient-related storage, documentation and
Ergebnispräsentation für die aktuelle BearbeitungsperiodePresentation of results for the current processing period
Schritt D: Steuerung des Untersuchungsablaufes durch Wiederholung der Perioden (Schritt C) durch Variation der Einstellung 1-5 und Realisierung von Punkt 6 solange, bis der Untersuchungsvorgang abgeschlossen ist. Step D: Control of the examination process by repeating the periods (step C) by varying the setting 1-5 and realizing point 6 until the examination process is completed.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866551A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-26 Imagine Eyes Eye aberration correcting method for e.g. retinal imaging instrument, involves measuring eye movement independently of eye aberration measurement by eye movement measuring device and modifying correction phase of wave front of scanning beam
WO2005079658A2 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Imedos Gmbh Device and method for recording and representing images of a test object
JP2006523519A (en) * 2003-04-18 2006-10-19 ヴィズイクス・インコーポレーテッド System and method for correcting higher order aberrations in laser refractive surgery
WO2007104460A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Carl Zeiss Meditec Ag Devices and methods for defined orientation of an eye
US8262222B2 (en) 2005-08-18 2012-09-11 Imagine Eyes Method and system for correcting aberrations of the eye for an ophthalmic instrument
JP2018504219A (en) * 2015-02-05 2018-02-15 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Method and apparatus for reducing scattered light in broadline fundus imaging

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6830336B2 (en) * 2002-11-01 2004-12-14 Inoveon Corporation Automated generation of fundus images based on processing of acquired images
DE10352040A1 (en) * 2003-11-07 2005-07-21 Carl Zeiss Sms Gmbh In position, shape and / or the optical properties changeable aperture and / or filter arrangement for optical devices, in particular microscopes
DE102004042198A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Friedrich-Schiller-Universität Jena Method and device for separating and accurately determining locally effective fluorophores of an object
US7400410B2 (en) * 2005-10-05 2008-07-15 Carl Zeiss Meditec, Inc. Optical coherence tomography for eye-length measurement
US7445335B2 (en) * 2006-01-20 2008-11-04 Clarity Medical Systems, Inc. Sequential wavefront sensor
DE102006039137A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Carl Zeiss Surgical Gmbh Optical device, use of an optical device according to the invention and methods for blocking light reflections in the observation beam path of an optical device
US8057039B2 (en) * 2007-09-29 2011-11-15 Nidek Co., Ltd. Fundus imaging apparatus
EP2300983B1 (en) * 2008-06-05 2012-05-09 Trustees of Boston University System and method for producing an optically sectioned image using both structured and uniform illumination
US8888765B1 (en) 2008-10-10 2014-11-18 Kameran Lashkari System and method for use of infrared binocular indirect ophthalmoscopes in imaging and photodynamic therapy
US20100145223A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Duke University Peripheral Reticular Pigmentary Change and Age-Related Macular Degeneration
FI126159B (en) * 2010-09-22 2016-07-29 Optomed Oy survey Instruments
ITFI20110085A1 (en) * 2011-04-26 2012-10-27 Strumenti Oftalmici C S O S R L Costruzioni TOOL FOR ACQUISITION OF IMAGES OF THE EYE BACKGROUND
TWI468147B (en) * 2012-03-21 2015-01-11 Optomed Oy Examination instrument
WO2016011043A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 University Of Rochester Real-time laser modulation and delivery in opthalmic devices for scanning, imaging, and laser treatment of the eye
EP3684244A4 (en) * 2017-09-21 2021-07-07 Verily Life Sciences LLC Retinal cameras having movable optical stops
DE102018107623A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-02 Imedos Systems GmbH Method and device for investigating neurovascular coupling in the eye of a patient
CN111528793B (en) * 2020-05-12 2022-06-21 宁波蓝明信息科技有限公司 Retinal blood vessel optical radiography imaging system and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3839272A1 (en) * 1988-03-07 1989-09-21 Jenoptik Jena Gmbh Arrangement for measuring on the fundus of the eye
EP0645825A2 (en) * 1993-09-23 1995-03-29 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated electro-optical liquid crystal device and method of using such a device
DE19648935A1 (en) * 1996-11-26 1998-05-28 Walthard Dr Vilser Device and method for the examination of vessels
US5900923A (en) * 1996-11-26 1999-05-04 Medsim-Eagle Simulation, Inc. Patient simulator eye dilation device
US5945670A (en) * 1992-12-18 1999-08-31 Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. Optical system for data reading having large depth of field
US5953082A (en) * 1995-01-18 1999-09-14 Butcher; Roland Electro-optical active masking filter using see through liquid crystal driven by voltage divider photosensor
EP1183992A2 (en) * 2000-08-31 2002-03-06 Nidek Co., Ltd. Fundus camera

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233373A (en) * 1990-08-17 1993-08-03 Peters Daniel R System and method for projecting an image (such as an ERG pattern) significantly anterior to the posterior retina
US5396303A (en) * 1990-08-17 1995-03-07 American Cyanamid Company System and method for projecting an image (such as an ERG pattern) onto the retina
US6198532B1 (en) * 1991-02-22 2001-03-06 Applied Spectral Imaging Ltd. Spectral bio-imaging of the eye
US5337106A (en) * 1993-06-09 1994-08-09 Kowa Company, Ltd. Liquid-crystal image director for single-lens-reflex camera
PT101290B (en) * 1993-06-18 2000-10-31 Fernandes Jose Guilherme Da Cu FLUOROMETER FOR THE MEDICATION OF THE CONCENTRATION OF EYE LOCAL FLUOROPHORES
US5640220A (en) * 1995-04-10 1997-06-17 Vo; Van Toi Apparatus and method for determining characteristics of a human retina using entoptically observed leukocytes and other psychophysical phenomenona
JP3593635B2 (en) * 1995-05-22 2004-11-24 富士通株式会社 Electron beam exposure equipment
KR19990023008A (en) * 1995-06-20 1999-03-25 크리트먼 어윈 엠 Backlit Electronic Viewfinder
GB2315858A (en) * 1996-08-01 1998-02-11 Sharp Kk System for eye detection and gaze direction determination
IL119520A0 (en) * 1996-10-30 1997-01-10 Applied Spectral Imaging Ltd Method for interferometer based spectral imaging of moving objects
US5867251A (en) * 1997-05-02 1999-02-02 The General Hospital Corp. Scanning ophthalmoscope with spatial light modulators
JP3283218B2 (en) * 1997-07-23 2002-05-20 株式会社日立製作所 Electron beam drawing equipment
AU9617598A (en) * 1997-10-29 1999-05-17 Calum E. Macaulay Apparatus and methods relating to spatially light modulated microscopy
US6014200A (en) * 1998-02-24 2000-01-11 Nikon Corporation High throughput electron beam lithography system
US6000800A (en) * 1998-06-22 1999-12-14 Schepens Eye Research Institute Coaxial spatially resolved refractometer
US6099125A (en) * 1998-12-07 2000-08-08 Schepens Eye Research Foundation Coaxial spatially resolved refractometer
JP3880209B2 (en) * 1998-07-16 2007-02-14 キヤノン株式会社 Ophthalmic examination equipment
DE19914914B4 (en) * 1999-04-01 2016-10-06 Carl Zeiss Meditec Ag Method and arrangement for the targeted application of a therapy beam, in particular for the treatment of diseased areas in the eye
US6186628B1 (en) * 1999-05-23 2001-02-13 Jozek F. Van de Velde Scanning laser ophthalmoscope for selective therapeutic laser
US6616279B1 (en) * 2000-10-02 2003-09-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for measuring wavefront aberrations
US20030210378A1 (en) * 2002-01-17 2003-11-13 Riza Nabeel Agha Optoelectronic eye examination system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3839272A1 (en) * 1988-03-07 1989-09-21 Jenoptik Jena Gmbh Arrangement for measuring on the fundus of the eye
US5945670A (en) * 1992-12-18 1999-08-31 Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. Optical system for data reading having large depth of field
EP0645825A2 (en) * 1993-09-23 1995-03-29 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated electro-optical liquid crystal device and method of using such a device
US5953082A (en) * 1995-01-18 1999-09-14 Butcher; Roland Electro-optical active masking filter using see through liquid crystal driven by voltage divider photosensor
DE19648935A1 (en) * 1996-11-26 1998-05-28 Walthard Dr Vilser Device and method for the examination of vessels
US5900923A (en) * 1996-11-26 1999-05-04 Medsim-Eagle Simulation, Inc. Patient simulator eye dilation device
EP1183992A2 (en) * 2000-08-31 2002-03-06 Nidek Co., Ltd. Fundus camera

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006523519A (en) * 2003-04-18 2006-10-19 ヴィズイクス・インコーポレーテッド System and method for correcting higher order aberrations in laser refractive surgery
FR2866551A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-26 Imagine Eyes Eye aberration correcting method for e.g. retinal imaging instrument, involves measuring eye movement independently of eye aberration measurement by eye movement measuring device and modifying correction phase of wave front of scanning beam
WO2005079658A2 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Imedos Gmbh Device and method for recording and representing images of a test object
WO2005079658A3 (en) * 2004-02-20 2006-03-16 Imedos Gmbh Device and method for recording and representing images of a test object
US7543939B2 (en) 2004-02-20 2009-06-09 Imedos Gmbh Device and method for recording and representing images of a test object
US8262222B2 (en) 2005-08-18 2012-09-11 Imagine Eyes Method and system for correcting aberrations of the eye for an ophthalmic instrument
WO2007104460A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Carl Zeiss Meditec Ag Devices and methods for defined orientation of an eye
US8262223B2 (en) 2006-03-10 2012-09-11 Carl Zeiss Meditec Ag Devices and methods for defined orientation of an eye
JP2018504219A (en) * 2015-02-05 2018-02-15 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Method and apparatus for reducing scattered light in broadline fundus imaging
US10582852B2 (en) 2015-02-05 2020-03-10 Carl Zeiss Meditec Ag Method and apparatus for reducing scattered light in broad-line fundus imaging

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